公路工程地质论文:公路工程地质勘察管理模式探讨与思考 摘要:本文主要针对我国公路工程地质勘察管理模式相关问题进行探讨,在分析当前勘察管理模式存在的主要问题的基础上,分析相关解决思路,最后从工程地质勘察管理模式实践,可以看出这一管理模式可以推广借鉴。 关键词:公路 工程地质勘察 实践探索 管理模式 对于复杂的人类工程活动的公路工程建设来说,为了确保公路造价经济、设计合理、环保美观核运营安全,需要对于处于复杂的岩-土-水-应力等地质环境之中隧道、桥梁、路基路面等构造物进行勘察地质的客观认识,这样才能为设计人员提供相关的可靠的地质资料。公路建设随着我国经济的快速增长而增长很快,大量的相关经验也在勘察设计方面有所积累[1]。但是相关的问题暴露也比较多,比如,施工及运营期产生的路基沉降、隧道塌方、边坡滑塌以及桥梁下沉等现象出现比较多,还有就是因施工揭露与勘察资料不符而引起的设计变更也是层出不穷,上述问题对于建设造成巨大经济损失,或者重大的安全事故往往会引起较为恶劣的社会影响。分析相关原因,肯定存在建筑施工本身原因,另外,勘察深度不足也是主要原因之一,包括公路选线、构造物设计不合理是由于地质资料可靠度低等方面[2]。另外,设计人员采用过于保守的设计思想,也容易使得工程浪费比较严重,尽管工程安全可靠,但是,这种地质资料不准确、勘察与设计脱节等现象也是坚决不可取的。 1 当前勘察管理模式存在的主要问题及解决思路 1.1 勘察管理模式存在的问题 (1)勘察与设计脱节 目前,勘察与设计脱节现象在工程地质勘察管理模式中较为严重,主要有知识结构脱节、组织脱节、和设计文件脱节等方面。 对于长期从事勘察工作的地质工程师和专注于专业设计、勘察的公路主体设计人员来说,他们之间就是由于勘察与设计组织脱节、专业分工过细的原因,使得专业技术方面越来越单一,现场解决问题能力和综合素质不能有效得以提升。勘察人员表现在对于公路特点知之不多,在设计要点把握不准的情况下,自然相关的勘察工作的针对性不强,则很难满足设计要求,这样就往往容易给设计人员造成误解,或者带来浪费的现象。设计人员则往往对于察成果多采用拿来主义,表现出过多的依赖地质人员,在公路选线过程中也很难将工程地质选线的理念至始至终贯穿其中,缺少足够的地质专业知识和辨伪存真的能力。 (2)勘察资金投入不足 工程造价的经济性、运营的安全性、方案设计的合理性这三点则是公路勘察设计单位的要求条件,一方面需要实力的专业设计队伍和项目管理人员,另外,为了保证优质设计,还应该重视工程地质相关工作,通过足够的勘察工作量来查明项目的工程地质条件。缩减勘察工作量或者低价转(发)包等途经进行勘察,这些方式对于公路设计单位来说只有一个目的就是获得更高的利润,这样在工程地质勘察资金投入明显偏低的情况下,往往在高利润的驱动下,存在相关的低价转包、降低要求或者是弄虚作假等方式进行,勘察成果质量自然得不到有效保证。 (3)勘察周期缩短 公路勘察设计周期随着我国公路建设的快速发展而大大缩短,这样的情况下,迫使勘察设计同步进行,甚至出现公路设计超前于工程地质勘察的情况。不够完善的中间性勘察资料对于设计院来说也是常常存在的,考虑到工程地质勘察滞后的情况,在没有勘察资料的情况下进行设计工作也可能是这样。当设计假定的工程地质条件与勘察资料没有较大的出入,就按照在提交后勘察资料进行采用原方案的设计;但是,当即便发现工程地质信息不同的时候,有时候为了往往追求工期,有可能出现不理会地质资料的情况,使得地质资料未有发挥应有的作用。 1.2 解决问题的基本思路 改变公路勘察设计的管理体制则是改变我国公路勘察设计目前存在的问题的主要途径,应该从转变工程地质勘察管理体制入手进行思考,比如,尽量延长勘察设计周期,而业主不再片面追求工期;工程地质人员对公路工程的学习应该在勘察单位进行加强,为了提高工程地质勘察质量,应该真正领会公路设计的需求和勘察的重点;同时,设计院转变工程地质勘察管理模式。 对于公路勘察没计企业,在进行公路勘察设计过程中,应该秉着“质量第一,创造精品”的理念去施工,而不能只是注重片面的利润。为了提高勘察设计的质量,应该致力于改变目前公路工程地质勘察管理模式的弊端,比如,通过全面实行严格的监理制度,不断加强勘察设计复合型人才培养,打击勘察压价竞争、层层转包、暗箱操作,强化勘察设计过程控制和成果审查等等。 2 工程地质勘察管理模式实践探索 2.1 落实内部地质监理制度 勘察质量的提高受到国内公路建设项目逐渐实行勘察地质监理制度的影响,这是因为,一方面能够通过对于勘察工作量进行审查,要求满足《公路工程地质勘察规范》之要求,要求公路设计单位尽可能多布置勘察工作量;另外,勘察质量的提高有影响的还包括对勘探进行监督,要求地勘单位按规范作业。 2.2 加强勘察设计复合型人才的培养 第一,设立地质室(组),分院重视工程地质人才队伍的建设,在承担公路主体设计的分院设立工程地质室,在勘察设计项目部设立地质组,并列于主体设计室(组),受分院领导(项目负责人)直接管理。第二,明确相关地质人员的职责,同时,通过培训不断增强勘察设计复合型人才的综合能力;第三,对于工程地质人员的知识结构来说,工程地质专业背景和实践经验应该有所要求,通过与设计人员的紧密联系,以及相关的路基路面、路线、桥梁、隧道等专业的了解,使得自己身的公路专业设计知识不断扩大。 2.3 加大勘察资金的投入 工程地质条件错综复杂,再加上岩土体千变万化的特点,考虑到勘察工作量与勘察精度成正相关,勘察精度必然受到勘察工作量的缩减的影响而有所下降。在市场经济体制结构下,利润最大化也是地勘单位的追求所在,低价中标的影响就是表现在勘察不够精细,同时,导致技术人员的数量和技术水平有所下降。所以,要想使得勘察质量得到提高,应该保证足够的勘察工作量,应该对于资金进行有限度的加大,这样不会为了片面追求低价而转包给实力不佳的勘察单位。 3 结语 公路工程建设在取得成就的同时,也存在诸多问题,其中工程地质勘察管理体制存在的弊端和由此引起的勘察质量下滑是一个主要问题。尽快转变工程地质管理模式,提高公路工程地质勘察质量是公路行业的当务之急。本文主要探讨了公路工程地质勘察管理模式问题,希望能够共同把公路勘察设计行业存在的问题逐渐解决,促进我国公路工程更好地建设。 公路工程地质论文:山区公路工程地质勘察问题研究 摘要:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议。 关键词:山区公路地质勘察 公路建设 地质资料 我国山地面积占陆地总面积的70%,山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂,不确定性较大。路基填挖交替频繁,深挖、高填路段多,从而使路基的物理力学性能有很大的差异,造成路基不均匀沉降,发生失稳现象。这就需要对工程地质条件做深入的研究,找到针对性较强的勘察方法和手段,为山区公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资料。本文总结了山区公路勘察方法,并对各种特殊地段的勘察要点进行了分析和总结:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议。 1.勘察方法的选择 勘察方法的选择应依据勘察阶段,地形、地质条件和勘察对象而定,大致分两种类型: 1.1宏观控制 一般采用遥感技术,从宏观上观察全貌,对区域地质条件进行大致了解,可发现大型地质构造和地质灾害。根据不同时期的资料,还可以掌握不良地质发展趋势,进行地质单元的划分。山区公路中最重要的一点就是首先进行地质单元的划分。地貌就是从地质的角度去论述地表形态,不同地貌的地质成因和历史不同。 1.2微观分析 通常采用地质调绘、物理勘探、钻探、挖探、取样、试验及原位测试等方法,其中地质调绘及物理勘探可以定性或半定量地判定地质条件;而钻探、挖探、取样、试验及原位测试则可以对地质条件及其对工程的影响程度进行定量分析。 2.路段勘察 2.1一般路基 一般路基工程勘察主要按沿线微地貌特征分段,查明各段的地质结构,岩土类别、土的密度和含水状态,基岩风化情况,地下水埋深、变化规律和地表水活动情况;确定路基基底的稳定性,边坡结构形式及坡度;确定设置支挡构造物和排水工程的位置,划分土石工程等级。 2.2高路堤 高路堤作为陡坡路堤的一种特例,也属于重点路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地质条件差的路段),高路堤边坡必须进行稳定性验算,其参数的选择是稳定性验算的关键,需要对地基土及路堤填土提出准确的物理力学参数,因此要针对高路堤做专门的工程地质勘察。 高路堤主要病害是总体沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破坏等。一般的填方路堤和高路堤对路基基底要求应有足够的承载力,路堤基底土的变形性质和变形量的大小主要决定于路堤填土高度、基底土的力学性质、基底倾斜程度、软土层和软弱结构面的性质和产状等。软土层或较软结构面往往使基底发生较大的塑性变形而造成路基的破坏。因此其勘察中的重点是沿陡坡路基顶或软土层及较软结构面,对陡坡路堤进行设计时必须进行地基稳定性验算,应通过有针对性的工程地质勘察提供准确的陡坡路堤地基岩土物理力学参数。 2.3陡坡路堤 当地面自然横坡陡于1∶5时(包括纵断面方向)就应视为斜坡路堤,当地面横坡陡于1∶2.5时,就视为陡坡路堤。根据斜坡路基病害调查,公路陡坡路基常见病害是纵向裂缝和路基滑移。影响陡坡路基稳定性的主要工程地质因素有以下两个方面:(1)陡坡覆盖层土体与基岩接触带为透水软弱面,地下水活动引起陡坡路基下滑;(2)陡坡路基岩层软硬相间,其软弱面顺路基倾斜,由于风化强弱差异或地下水侵蚀,地基和路基顺软弱面滑移。 2.4支挡工程 支挡工程的勘察主要任务为查明支挡构筑物位置承重地基的地层层位、层厚、岩土类别、分布范围,调查地下水埋深、分布;确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标;判定在路基附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。 3.桥涵勘察 桥涵工程的勘察主要任务是查明桥涵位置地基土层的岩性、地质构造、水文条件,查明其软弱下卧地层的厚度及分布,依据调查结果绘制断面图。确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。在地形图上绘出汇水面积;根据收集的气象资料,估算最大的流量,过水断面尺寸,计算墩台最大冲刷深度,提出合理的基础埋深。 4.公路涎流冰的勘察要点与防治措施 涎流冰冲坏桥涵结构,破坏路基路面,危害公路行车的安全,已成为高寒地区公路主要病害之一。涎流冰的防治工作,应从公路勘察设计的源头上采取积极地防治措施。若路线不可避免地要从涎流冰地段通过,则应进行全面细致的水文、地质、地形调查,认真分析水的来源,涎流冰的形式、规模及对公路的危害程度,因地制宜地选择防治方案,将涎流冰的危害降到最小程度。一般采用因势利导及相互隔离的办法处置。 5.结语 随着山区公路的高速发展,由于山区特殊的地形地貌,给勘察专业带来诸多新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。地质勘察工作是山区公路建设成败的前期关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应山区公路建设新的发展需要。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察方法 摘 要:公路作为一种线性构造物,是连接城市、乡村主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路,是带状的空间立体交通结构物。由于这些特点在公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,而由此产生的投资数额亦是巨大的。 关键词:公路;地质勘察;方法 引言: 公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,如软土地基、岩溶地形等;而由此产生的投资数额亦是巨大的。一般来说公路工程中岩土工程往往占到总造价和总工期的30%一70%甚至更高。同时公路工程地质勘测直接关系到路基、桥隧的安全,应引起高度重视。 1.研究既有资料 收集和研究路线通过地区既有资料,不仅是外业测量准备工作的重要内容也是工程地质勘测的重要方法。特别在既有资料日益丰富、遥感技术日益详尽的今天这种方法尤为重要。 2.调查与测绘 公路工程地质调查与测绘的目的在于查明公路走廊范围内的地形、地貌、地质条件,并结合区域地质资料,对路基、桥梁、隧道及其他结构物的稳定性、适宜性做出评价,为工程地质勘探、测试工作及工点布置提供依据。工程地质调查与测绘宜采用下列方法: 2.1 根据任务要求对已有的地质资料进行分析研究,编写纲要。必要时选择有代表性的地段进行实地踏勘。 2.2 对线路所处第四系覆盖地段,宜先使用物探方法进行探测,对解释成果应选择性地进行验证,并应提供实测地质剖面和必要的岩土测试资料。 2.3 基岩裸露、半裸露区,宜采用路线地质追索法与横空法相结合进行调查与测绘,必要时可进行适量的勘探与测试。 2.4 地质复杂,宜采用填图的方法进行。当地质条件简单或既有地质资料比较充分时,可采用编图方法进行。编图地段应有剖面总数1/3的实测地质剖面。 2.5 对线路设计与施工有重要影响的地质问题。公路工程地质调查与测绘工作的主要内容有调查研究地形、地貌特征,划分地貌单元,分析各地貌单元的形成过程以及与地层、构造、场地稳定性的因果关系;查明岩土成因、性质、厚度、时代和分布范围;调查岩层产状,确定地质构造类型、软弱结构面的产状及其性质;调查新构造活动的痕迹、特点和与地震活动的关系。工程地质调查采用的方法主要有观察和访问群众,必要时可配合勘探和试验。特别是在对历史地震情况的调查,对沿线洪水位的调查,对滑坡、崩塌、风沙、雪害、泥石流等不良地质的发生情况、活动过程和分布规律的调查方面,都离不开调查访问。 3.勘探 勘探是工程地质勘察的重要方法,是获取深部地质资料必不可少的手段。能提供设计所需的技术参数,在桥隧、涵洞、不良地质处理中应用广泛。在进行地质勘探时,应充分利用地面调查测绘资料,合理布置勘探点,认真分析勘探成果,避免不必要的工作;公路工程地质勘探方法主要有挖探、钻探、地球物理勘探(简称物探)几种。 3.1挖探 挖探是工程地质勘探中最常用的一种方法,可分为坑探和槽探。它就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽,以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间接触关系等地质结构,并能取出接近实际的原状结构土样,该方法的特点是地质人员可以直接观察地质结构细节,准确可靠,且可不受限制地取得原状结构试样,因此对研究风化带、软弱夹层、断层破碎带有重要的作用,常用于了解覆盖层的厚度和特征。 3.2简易钻探 简易钻探是公路工程地质勘探中经常采用的方法。具有工具轻,体积小,操作方便,进尺较快,劳动强度小等优点。但缺点是:不能采取原状土样或不能取样,在密实或坚硬的地层内不易钻进或不能使用。“麻花钻”是在公路工程中常见的简易钻探方法。 3.3钻探 在工程地质勘测工作中,钻探是广泛采用的一种最重要的勘探手段,它可获得深部地层的可靠地质资料。钻探按钻进方法分有回转、冲击、振动和冲洗四种。在公路工程地质勘测中,钻探主要用于桥梁、隧道及大型滑坡等不良地质现象的勘探,一般是在挖探、简易钻探不能达到目的时采用。钻探作为最重要的勘探手段其提供的成果亦是相当详尽的。 3.4物理勘探 物理勘探简称“物探”。不同成分、不同结构、不同产状的地质体在地下半无限空间呈现不同的物理场分布,物探采用专门的仪器,通过观测这些物理场的变化,来判断地下地质情况。物探的优点是效率高、成本低、仪器和工具比较轻便。但是由于不同土、石可能具有某些相同的物理性质,或同一种土、石可能具有某些不同的物理性质,因此有时较难得出肯定的结论,必须使用钻孔加以校核、验证,所以物探有其一定的适用条件。 4.试验 实验是工程地质勘测的重要环节,分为原位测试、室内试验。是对土石工程性质进行定量评价的必不可少的方法,是解决某些复杂的工程地质问题的主要途径。 工程地质调查测绘与勘探工作,只能解决土石的空间分布、发展历史、形成条件等问题,对土石的工程性质只能进行定性的评价,要进行准确的定量的评价必须通过实验工作。 在工程实践中,可能会遇到某些复杂的自然现象和作用,一时上不能从理论上认识清楚,而又急于解决,在这种情况下往往可以通过试验的方法加以解决。 原位测试主要有静力触探、十字板剪切、横(旁)压试验、动力触探和标贯。是在岩土所处之原位,保持着原位状态和原位应力条件下现场就地进行的测试工作。通过原位测试可取得岩土多种物理及力学参数。由于它所提供的数据较准确、设备较轻便、操作也简单易行,且便于多点使用,在工程实践中得到广泛应用。 室内试验是直接采用仪具试验并通过计算取得有关数据的方法。应注意试验结果只代表取样地点的性质特征,实际应用中应与其他方法综合使用以保证结果的可靠性。 5.定位观测 物理地质现象与作用是在自然环境不断变化的情况下发生与发展的,其中某些具有周年的变化过程,某些具有多年的变化过程,如滑坡、泥石流等,而另一些可能兼有这两种变化。通过直接观察和勘探,只能了解某一个短时期的情况,要了解其变化规律,就需要作长期的定位观测工作,而掌握其变化规律,有时则是工程设计所必需的。因此,定位观测是工程地质勘察的重要方法,在某些情况下是必需的。定位观测不仅可以为设计直接提供依据,而且可以为科学研究积累资料。 6.结语 岩土作为自然产物易受自然条件影响,具有显著的时空变异性,在实际工作中岩土工程往往是影响投资和制约工期的主要因素,如果处理不当可能会带来灾难性的后果。正确利用公路工程地质勘测方法对提高设计质量,有效控制工程造价和工期有着无法替代的作用。公路工程地质勘测作为岩土工程在公路建设中的重要手段,应引起我们足够的重视。 公路工程地质论文:浅谈公路工程地质勘察现场施工全过程及技术要求 摘要:工程地质的勘察是公路项目建设成败的关键,本文根据以往技术要求及施工经验,首先探究陕西地区外业工程地质勘察的目的、任务及勘察方法,并重点分析不同地质勘察的技术要求,最后对公路工程勘察的新技术进行探讨。 关键词:公路;地质勘察;技术要求;注意事项 引言:公路工程地质勘察项目呈线状分布,一般长达几十公里。在地质条件较复杂地区,同一项目往往跨越多种地形地貌和地质构造单元,途径多种不良地质和特殊岩土。管理好一项复杂的公路工程地质勘察项目,需要项目负责人除了具备良好的职业道德外,还要具备较高的技术水平和较丰富的实践经验。 1.工程地质勘察的目的、任务及勘察方法 1.1初步勘察阶段 1.1.1目的 根据合同或协议书要求,在工可研究基础上,对公路工程建筑场地进一步作好地质比选工作,为初步选定工程场地、设计方案和编制初步设计文件提供必要的工程地质依据。 1.1.2任务 (1)进行综合地质勘察,查明路基和构造物工程场地岩土层结构及工程质,为路基设计、选择构造物结构和基础类型提供的工程地质资料; (2)初步查性明对工程场地起控制作用的不良地质条件、特殊性岩土类别、范围、性质,评价对工程的危害程度,为路线避绕或治理对策提供地质依据; (3)查明场地地震烈度,对抗震设防烈度7°及其以上的高烈度区进行烈度复核和地震安全性评价。 1.1.3勘察方法 主要为工程地质调查与测绘及综合勘探。一般情况下,可采用人工浅探(洛阳铲或麻花钻)、工程物探(电法、地震、声波、测井等)、机械钻探、原位测试、室内实验与定位观测等。原位测试包括静立触探、动力触探、十字板剪切试验、旁压试验、扁铲试验、现场荷载试验(地表及钻孔内载荷试验)、现场剪切试验、水文地质测试等,室内试验主要为岩、土、水的物理力学、水理、化学等实验内容,定位观测主要是针对特殊不良地质如滑坡、泥石流、软土、地下水特性等内容的变形位移观测。 1.2详细勘察阶段 1.2.1目的 根据已批准的初步设计文件所确定的修建原则、设计方案、技术要求等资料,有针对性地进行工程地质勘察,为确定公路路线、构造物位置和编制施工图设计文件,提供完整、准确的工程地质资料。 1.2.2任务 (1)在初勘基础上,进一步查明项目区工程地质条件,最终确定公路路线和构造物的布设位置; (2)进一步查明路基和构造物工程场地岩土层结构及其工程性质,准确提供路基和构造物工程基础设计、施工必需的岩土工程设计参数; (3)根据初勘拟定的对不良地质、特殊性岩土防治方案,具体查明其分布范围、性质,提供防治设计必需的地质资料和地质参数。 1.2.3勘察方法 主要以钻探、原位测试和室内实验为主,必要时可进行物探和工程地质测绘工作。 2.不同地质下勘察技术要求 2.1冲积平原、河谷平原及山间谷地 对路基和涵洞、通道工程,应采用静力触探方法,静探孔应布在涵洞、通道构造物上,并酌情控制路基,必要时布少量钻孔相结合,以前采用麻花钻或洛阳铲孔因孔浅不能满足设计要求而不被采用。但岗地及山区,表层为老粘性土及坡积层,其工程性质好,下伏无软弱夹层,应以挖探或浅井方法,并配合地质调查。 2.2液化土地区 应执行《公路工程抗震设计规范》要求,即对抗震设防烈度7°及以上高烈度区(相当地震基本烈度Ⅶ度及以上),在地表以下20米深度内有饱和砂土、亚砂土可能液化土时,应在钻孔中作标贯试验,判定其是否为液化层,对判定的液化层应确定液化指数和液化等级。标贯试验可与取土间隔进行,一般每米一次,每个工点每层标贯点不少于6个。 2.3软土及软弱土 以静力触探为主,结合少量地质钻孔勘探,勘探重点是构造物台后高填路段,可结合构造物地质钻孔勘探。对软土厚度大于10米路段,原则上以桥代路。 2.4岩溶路段 2.4.1路基勘探 路基勘探应在物探工作基础上采用钻探方法查明路基范围内溶洞分布特点、形态、规模、顶板厚度及完整性等,在填方路段钻孔应在完整基岩内钻进5~8米,在该深度内遇溶洞时,应钻穿溶洞并在底板完整基岩内钻进3~5米;在挖方路段,钻孔应在路基设计标高以下完整基岩内钻进5~8米,或穿过溶洞后在底板完整基岩内钻进3~5米。 2.4.2桥基勘探 在物探基础上布设钻孔,主要查明每个基础范围内的岩溶情况。一般情况下,浅基础不少于2个钻孔,桩基础应逐桩钻探,钻孔应在完整基岩内钻进5~10米,在该深度内遇到溶洞时,钻孔应穿过溶洞在其底板完整基岩内钻进3~5米。 2.4.3隧道勘探 在物探工作基础重点查明断层带、褶皱轴部、可溶岩与非可溶岩接触带岩溶发育情况。除洞口布设钻孔外(钻孔应在洞口以上30~50米范围内),在洞身易发育岩洞地段布设钻孔。钻孔应在隧道底板设计标高以下完整基岩内钻进5~8米,在该深度内遇有溶洞时,钻孔应穿过溶洞,在其底板完整基岩内钻进3~5米。钻孔应布在中线外7米交叉布置。 2.5滑坡 滑坡具有一定规模的整体位移,有顺层或沿软弱夹层滑动,有残坡积层沿下伏外倾基岩面滑动,有均质岩土体因坡度陡导致坡体失稳而滑动,也有高陡边坡因倾倒破坏而失稳。滑坡应在工程地质测绘和地质调查的基础,沿主滑坡方向布置钻孔,对大中型滑坡不少于2~3个勘探线。通过勘探查明滑床位置及滑床产状、特征及主要物理力学参数。 2.6崩塌与岩堆 主要采用地质调查方法,对岩堆可酌情配合挖探和必要的物探方法。一般情况下应尽可能避开或尽可能减少崩塌岩堆路段长度和避开特别发育段对公路危害最大的崩塌和岩堆体。 3.公路工程勘察新技术 3.1遥感技术在公路工程勘察中的应用 在采用遥感技术进行公路工程地质调查,易于发现常规地质调查难以发现的地质现象。从遥感图像上提供的构造信息,可识别规模较大的软土分布区。公路工程遥感应用于工可阶段,易于进行最佳路线方案的选择,能提高勘探效益,缩短可行性研究周期,节省工程勘探投资。通过对各种工程地质要素的解译,结合地形高程数据分析、区域地质和工程地质条件,选择最佳路线方案。在工程地质调查和测绘中不能仅仅依靠遥感技术。对于遥感的成果,要进行实地检验;对于遥感地区选择一定有代表性的点或地段进行实地考察,检验遥感的结果是否符合实际;将遥感成果用实地的勘察、钻探等获取的微观的资料来验证;在遥感中采用不同的解释系统和方法,将结果进行横向对比;参考工程地质物理勘探成果,将遥感成果进行横向对比。 3.2探地雷达在地基勘探中的应用 在公路工程地质勘测中,考虑到勘测的目的主要需要了解软土沿路线的纵向分布,在雷达剖面布设过程中,主剖面应沿公路的走向布设。同时考虑到公路工程横向软土分布范围的不均匀性,以及探地雷达资料的相互印证、校核、修正,在每一典型区域应布设若干横剖面。一般横剖面的起始、终结端点应布设到公路两侧天然场地中,横切、垂直公路走向布设。对部分疑难地段可进行加密勘测,或在天然场地添加辅助剖面。公路工程地质勘测中,探地雷达天线类型一般选择100MHz接地耦合天线和低频组合天线,能够满足勘测深度和精度要求。在资料处理中,通过对雷达波形、雷达波形图、雷达影像图的综合分析,并结合钻探资料与多年的工作经验积累,即可对软土地基分布范围、分布规律及均匀性等进行识别和划分。 3.3综合工程物探的应用 (1)在解决软土总体分布情况的工程问题时,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。 (2)在解决软土厚度变化的工程问题时,可考虑两种物探方法组合:在软土分布深度一般区,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充;在深厚软土分布区,主要选用电法、地震勘测方法。 (3)在解决软土与公路工程相互作用工程问题时,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。 (4)在解决软土沿深度方向的变化特征时的工程问题时,主要选用井中物探方法。 4.结束语 公路工程地质勘察是为公路工程设计、施工、养护方案的制定及地质灾害的整治提供地质依据,是公路设施建设的基础资料,服务于公路工程建设的全过程。现有的岩石力学、土力学、岩体力学等均难以准确地描述岩土体实际的力学本构关系,地质灾害的发生除了其本身的因素外,还受到许多外界的因素如施工、气候等的影响,十分复杂。因此做好公路工程地质勘察特别是不良地质路段的勘察尤为重要。 公路工程地质论文:浅析公路工程地质勘探中挖探技术的应用 摘要:挖掘机挖探的勘探方法是行之有效的方法,它不仅解决人工挖探速度慢、劳动强度大和不太安全的问题,还可以解决钻机搬迁困难和地下水下挖掘困难等问题,解决一些采用钻探方法很难查明的工程地质条件,保证公路工程地质勘探工作量和勘察深度,从而大大提高公路勘察设计的质量。因此,本文对公路工程地质勘探中挖掘机挖探技术的应用进行了研究。 关键词:公路工程;地质勘探;挖探技术;应用 1 概 述 挖探属于探坑(井)、探槽的范畴,是查明地下工程地质情况最直观有效的勘探方法。挖探与一般的钻探相比,它的优点是揭露范围较广,地质人员能够直接观察到地质结构细节,准确确定地层分层界线和岩性,而且可以不受限制地从中采取接近实际的原状结构岩土试样,并可以用来做现场大型试验,尤其对研究软弱夹层和破碎带的空间分布特点、岩土工程性质等意义更大,另外它还有施工操作简单、需要施工人员数量较少、受地形地貌影响较小等特点。 近年来,随着挖掘机性能的不断提高,完全可以采用挖掘机来进行探坑(井)、探槽的施工,解决传统挖探存在的速度慢、劳动强度大、成本高和不太安全等缺点,使其和钻探一样,充分发挥其作用,成为公路工程地质勘探中最常用的方法之一。 2 工程概况 江西省某公路全线采用二级公路技术标准,全长 12.1km。桥梁 1090.2m/16 座,其中大桥 6 座,中桥 4座;涵洞312.6m/24 道;隧道 961m/4 座。在某公路的工程地质勘察中大量采用了挖掘机挖探的方法,取得了很好的经济技术效果。 3 挖掘机挖探技术 某公路 K0+400~K2+500 段布置有 10 座中小桥,沿路线1kM 河床落差达 50m,河床中普遍分布有 2m~5m 厚的卵石、砾石,砾石、卵石含量超过 50%,含漂石、块石,河床深槽中常年有水,但水深在非雨季一般为0.5m~1.0m。河谷地形上高差较大,离公路较远,交通不便。勘探如采用钻机钻探,钻机搬迁非常困难,搬迁的时间甚至超过钻进的时间。由于卵石、砾石的大量存在,钻机钻进时需要采用厚壁套管跟进、泥浆冲洗、复合钻头钻进,钻进效率差,每班次进尺只有2m~4m。这样每座桥勘探需要至少 3d天时间。因山区工程地质条件往往变化很大,在公路建(构)造物基础范围内,钻孔移动 1m 的位置,工程地质条件往往变化,如岩石的埋深相差有时就达 2m~3m,甚至出现相差达10m 的情况。另外,卵石、砾石的分布往往不均匀,经常有透镜体出现,采用钻探往往难以查清公路建(构)造物基础范围内的工程地质条件。为了加快勘探进度、减小费用、提高勘探有效性,我们决定采用挖掘机挖探方法。 勘探用的挖掘机,不需要对工程施工用的挖掘机进行特殊改造,可以直接调用。我们调用了当地的一辆小型履带式挖掘机,沿河道一直开上去,沿河对桥位逐个进行挖探。采用小型履带式挖掘机,主要是适应河道狭窄时挖掘机的通行。履带式挖掘机适应复杂地形的通行,河道中有不太深的水也能通过。挖掘机到达桥位处,首先平整一个平台作为挖掘机操作平台,然后对桥墩台处土、石进行挖掘。探坑的范围以大于桥墩台范围为佳,这样可以全面查清墩台范围内基岩岩面起伏情况,但由于受到地形的影响,探坑的具体范围可以根据现场条件确定。根据预测的挖深及岩土性质,采取放坡或不放坡措施。实际上采取挖掘机施工技术即可,不同的是地质技术人员要事先大致预测探坑范围内工程地质条件,对挖掘机操作人员具体交代注意事项。挖掘时要采取慢挖、一次性挖土(岩)量要少的原则,以查明工程地质条件为主要目的。 对挖上的岩、土,在挖斗里时,在确保挖掘过程中扰动很小的情况下,可以采取原状岩、土试样,可以进行原位测试。在探坑里没有地下水或地下水很少、坑坡比较稳定,在确保人身安全的情况下,可以下到探坑里进行观察、取岩土试样、进行原位测试。 挖掘过程中,对挖上的岩土及挖坑里的情况进行观察和记录。观察和描述的内容主要有:岩性、成分、结构构造、厚度、第四系和基岩的分界线、岩石的风化特点及风化壳分布以及地下水渗水点位置、特点、涌水量大小等等。对地层分界线等特征点、线、面,用测量仪器进行量测。 一般情况下岩石面在1.5m~4m 左右,一个探坑 0.5h~3h就能挖好。对于一些岩石面埋藏较深的地方,如大于 5m,如果挖上来的土质均为卵石,结构比较均匀,密实度较高,亦满足桥梁扩大基础的承载力要求,不再深挖或采用钻探方法。如果土质较差,不满足桥梁扩大基础的承载力要求,则还需要采用其它办法勘探,挖探为初步确定基础型式也起到了一定的作用。 某公路10座中小桥,采用挖掘机挖探方法,平均每座桥仅用1d时间就将工程地质条件查清楚。有3座岩石埋藏深度只有1.5m~2m的桥位,半天时间就将每个桥位2个桥台位置工程地质条件查清楚。挖掘机挖探查清工程地质条件情况后,还可以很方便地及时回填探坑,从而避免对环境的破坏和水土流失。在K5+500~K6+800段6座大桥勘探中,也较多采用了挖掘机挖探的方法。每座桥位布置 2 个钻孔,在钻孔里进行原位测试、采取岩土试样,作为控制性勘探孔,控制勘探深度,其余用挖掘机挖探,加快了勘探进度,减小了费用,并提高了勘探的有效性。 采用挖掘机在山区进行公路工程地质勘探具有广泛的应用前景。它不仅解决人工挖探速度慢、劳动强度大和不太安全的问题,还可以解决钻机搬迁困难和地下水下挖掘困难等问题。如宁国市港口镇开发区道路工程处于微丘地带,地势起伏大,地层为粘性土,局部混卵石、砾石。为了查明工程地质条件,为管道及道路设计提供资料,如采用钻机钻探,钻机搬迁难度很大。采用履带式挖掘机挖探,容易就位;挖探深度超过道路埋置的管道与涵洞的深度,即2m~3m 深度,效率很高。 大功率的挖掘机不仅可以挖动卵石、碎石土,而且可以挖动极软岩、软岩(风化岩石)甚至较坚硬岩,可以采取岩样,加上特殊装置后,可以采取岩芯和进行原位测试。至于挖掘深度,市场上有一款22m 长臂挖机,最大外伸挖掘范围为 21.6m,最大挖掘深度 16.5m。如用来进行工程地质勘探,可以满足山区公路路线、路基及中小桥梁的勘察,对于基岩埋藏不深的大桥及隧道亦可采用其配合工程物探、钻探进行勘探。 挖掘机挖探不仅在山区公路工程地质勘探中,在平原地区也有广泛的用途。在公路路基、路堤、路堑、小型建(构)筑物勘探中,勘探深度一般不是很深,采用挖掘机挖探,工程地质勘探的效率高。如宿州至扬州高速公路天长段公路工程地质勘探中广泛应用挖掘机挖探。例如在沿线筑路材料料场勘探中,为了取得不同深度的土料进行室内击实试验,由于需要的土料量较大,以往采用钻探方法,需要在同一地方钻几个甚至 10 几个钻孔,钻取不同位置的土料,很费时间,所取土料质量还不高。采用挖掘机挖探,很容易取得不同深度的土料,数量和质量都能得到保证,对地下水情况也查的很清楚。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察有关问题探讨 摘要:公路桥梁工程在建设施工中占有越来越重要的比例,在地质勘查中必须查明场地的工程地质条件、分析存在的工程地质问题、对工程场地做出工程地质评价。本文将针对公路桥梁工程结合笔者工程实践经验,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路、桥梁工程与隧道工程地质勘察要点,为同类工程提供参考借鉴。 关键词:公路桥梁;地质勘察;勘察方法;勘察操作 1. 引言 建筑场地勘查应广泛研究整个工程在建设施工和使用期间,场地内可能发生的各种岩、土体的失稳、自然地质及工程地质灾害等问题。其通过各种勘察手段和方法,调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件,为工程设计和施工提供所需的工程地质资料,以保证工程的技术可能、经济合理和安全可靠,从而提高设计和施工的质量。在中外建筑史中,由于没有进行地质勘察而盲目设计和施工,已经造成很多的工程事故。而本文将针对公路桥梁工程,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路、桥梁工程与隧道工程地质勘察要点。 2. 工程地质勘察内容 查明并分析工程场地的工程地质条件;分析存在的工程地质问题,进行定性和定量分析;选择能满足要求的较优越的工程场地和环境;对选择的场地进一步勘察后,对照建筑物的适宜性对场地进行分区,提出各区段所适宜的建筑物类型、结构、规模、基础及地基处理的合理意见;预测工程建成后对地质环境的影响;提出工程地质条件的分析评价及改善不良地质条件的措施和建议。对于公路路基勘察来说,主要是勘察路基边坡稳定性问题;路基基底稳定性问题;公路冻害问题以及天然建筑材料问题等、 2.1新建公路工程地质勘察内容 对于新建公路来说,应对路线工程地质勘察、路基、路面工程地质勘察、桥涵工程地质勘察、隧道工程地质勘察、天然筑路材料工程地质勘察。 2.2改建公路工程地质勘察内容 改建公路工程来说,应采取以下勘察内容。(1)收集沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质、气象、地震等资料。(2)收集有关桥梁、隧道和防护、排水等构造物的新建、改建或加固工程所需的地质资料。(3)收集原有公路路况资料。(4)调查原有公路的路基、路面、小桥涵等人工构造物的状况及病害,研究病因及防治的效果。对原有公路的工程地质、不良地质地段的道路病害应力求根治。(5)当路线因提高等级或绕避病害而另选新线的路段,应按新建公路的要求进行工程地质勘察工作 3. 公路工程地质勘察方法 3.1工程地质测绘 一般采用沿程测绘的方法,其测绘宽度一般包括中线两侧各200 m、300m。对于专门目的或地质条件的重点工程地段,应进行大面积工程地质测绘,这时的测绘线布置常采用路线穿越法和顺层追索法。而观测点的布置必须选在具有代表性的地质现象的天然露头工人工露头处。目前在公路桥梁测绘中应用最多的测绘技术是应用航片和卫片测绘。航片的应用主要是运用室内光学仪器编制地形图,或者通过地质专业判译编绘工程地质图。而测绘技术中效果比较好应是卫片测绘技术,其优点主要是卫片拍摄地面范围大;反映宏观形态特征较清楚、解释效果比较好;卫片中包含的信息量大,可根据色调和形态特征,能够解决工程地质测绘中的很多问题。 目前公路勘察中可利用卫星遥感影像信息资料对项目区的地形地貌、地层岩性、地质构造、不良地质与特殊性岩土等进行圈定、判释,为路方案选择、线位展布提供宏观资料。在此基础上利用1:5 万和1:1 万线位地形图为底图,进行实地工程地质调绘、验证,对路线通过地带及重点构造物场地进行全面的工程地质分析研究,编绘 1:5 万和 1:1 万综合工程地质图。 3.2工程地质勘探 根据工程实践经验,工程地质勘探主要采用以下几种形式:山地勘探、钻探、物探、工程地质坑探。 (1)山地勘探主要是应用于公路建于山地中,其勘探方式主要为剥土、探坑、探槽、探井(分竖井、斜井)、平洞。 (2)钻探。采用钻探机具对深部的工程地质条件进行揭露的一种工作方法,它分为轻便钻探和钻探两种。轻便钻探利用洛阳铲、锥探和小螺纹钻等进行钻探的方法;钻探一般是利用大型钻机进行钻探的方法,常用的钻机是机械回转钻机。 根据实践经验,钻探过程主要包括三个基本程序:1)破碎岩土采用人力和机械方法,使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯,破碎一般是借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现的。2)采取岩土用冲洗液(或压缩空气)将孔底破碎的碎屑冲到孔外,或者用钻具(抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等)靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面。3)保全孔壁一般采用套管或泥浆来护壁。 目前主要采用的钻进方法有以下三种:1)冲击钻进采用底部圆环状的钻头,将钻具提升到一定高度,利用钻具自重,迅猛放落,钻具在下落时产生冲击动能,冲击孔底岩土层,使岩土达到破碎。2)回转钻进采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进,钻进中施加钻压,使钻头在回转中切入岩土层,达到加深钻孔的目的。3)振动钻进采用机械动力所产生的振动力,通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中。4)综合式钻进综合冲击回转两种钻进方法;在钻进过程中,钻头克取岩石时,施加一定的动力,对岩石产生冲击作用,使岩石的破碎速度加快,同时由于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加,在回转中将岩石剪切掉。 图1钻探施工图图2电法勘探 (3)物探。公路物探主要是在遥感判释与工程地质调绘的基础上,对控制路线方案的特长、长大隧道隧址采用浅层地震(反射、折射)、特大桥与地质条件复杂的大桥桥址采用地震面波进行控制性勘探,以了解隧址、桥址区的地层岩性、岩土界线、岩层完整性及风化破碎程度、构造及发育性与水文地质条件,了解隧道洞身围岩级别与洞口稳定性及其对环境的影响等,对隧址、桥址区进行工程地质评价,提出其比选意见。 3.3公路工程地质试验及长期观测 (1)为了进一步验证工程地质情况,有时候需要在现场取有代表性的试样,送到试验室进行相关项目的试验。或者直接进行原位测试,就是直接在野外现场进行测试。两种试验方法相比来说,原位测试由于不用花费人力、物力搬迁土样,因此原位测试在工程地质试验中采用最多。目前原位测试中采用最多的有静力载荷试验(CPT) 、静力触探试验、圆锥动力触探 、标准贯入试验 、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验 、旁压试验 、波速测试 、现场大型直剪试验 、块体基础振动试验等。 静力载荷试验指在拟建场地上,在挖至设计的基础置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐级加荷载,测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量,分析研究地基土的强度与变形特性,求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。静力载何试验分为平板载何试验、螺旋板载荷试验、深层平板载荷试验等。用以确定地基土的临塑荷载、极限荷载,为评定地基土的承载力提供依据;估算地基土的变形模量、不排水抗剪强度和基床反力系数。其试验装置为承压板、加荷与传压装置及沉降观测装置等。根据实测结果绘制沉降与时间(s~t)关系曲线及荷载与沉降(p~s)关系曲线,由此确定地基承载力、地基土的变形模量、估算地基土的不排水抗剪强度、估算地地基土基床反力系数。 静力触探试验指通过一定的机械装置,将某种规格的金属肩探头用静力压人土层中,同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯人阻力,以此来判断、分析、确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土、粉土和砂土,主要用于划分土层、估算地基土的物理力学指标参数、评定地基土的承载力、估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。 图3静力载荷试验示意图 (2)进行公路地质勘察时应对工程地质进行长期观测,其观测内容主要是观测与工程有关的地下水的动态观测;不良地质现象的观测;建筑物修建与周围环境相互作用的动态观测。 4. 结语 本文针对公路桥梁工程结合笔者工程实践经验,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路地质勘察要点,为同类工程提供参考借鉴。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察探讨 1 工程概况 拟建的道路工程全长约2500米,路基宽度为18米,道路等级Ⅲ级城市次干道,设计行车速度20 km/h。 2 勘察目的及任务要求 2.1 勘察目的 为道路工程一阶段施工图设计提供详尽的地质勘察资料,对道路修建的适宜性和稳定性有关的工程地质条件作出适宜性评价,提供道路区域内的岩土的设计参数。 为道路中的桥梁工程的施工图设计提供详尽的地质勘察资料。对建桥的适宜性和稳定性有关的工程地质条件作出适宜性评价,提供桥型方案的基础类型、基底设置高程、地基岩土的设计参数。 2.2 勘察任务 查明场地土层成层条件和分布规律、地层的物理力学性质、空间分布特点及地基土层岩土工程特性,为本工程设计、地基整体稳定性分析等工作提供地层分布资料和岩土物理力学参数指标。 查明场区的水文地质条件、地下水类型、埋藏条件、地下水动态变化基本规律,以及场区历年最高、最低地下水位标高,并分析其对本工程设计与施工可能产生的影响,判定地下水和土对混凝土的腐蚀性。对场地的岩土工程地质特性作出评价,结合本工程性质,对基础型式及相应的持力层进行分析论证。 3 勘察技术要求 3.1 勘察范围和钻孔布置 勘察范围为道路部分,孔位一般布设在道路中线,遇特殊地段,如水塘、小河等路段适当加布孔位。 3.2 取土样 原则上各土层均需取土样,一般要求每1~2m取一组试样。 3.3 室内土工试验内容 天然含水量、比重、容重、孔隙比、液限、塑限、非粘性土颗分;压缩系数、垂直方向和水平方向的渗透系数和固结系数、c、φ值、土的承载比试验(CBR值)、土的击实试验、有机质含量及易溶盐含量试验等。 3.4 现场原位测试 标准贯入试验:根据本工程需要布置标准贯入试验孔,各土层均须进行标准贯入试验。 竖向间距按地层特点和土的均匀程度确定。 静力触探试验:确定各土层的强度及桩周摩阻力、桩端承载力标准值;若为岩层,需提供岩石饱和含水率的单轴极限抗压 强度。 3.5 地下水测试 地下水埋藏条件及对路基的影响的试验。 3.6 钻探现场记录 钻探记录需派有经验技术人员担任,负责记录土名、变层深度、颜色、包含物、状态和结构构造特点,砂类土的密实度和标贯击数,岩层的名称、颜色、矿物成分、结构构造特征。 4 勘察方法及完成工作量评述 4.1 勘察方法 本次勘察采用回转岩芯钻探及锤击钻探,结合标准贯入试验、重型动力触探试验、室内土、水实验等多种方法进行。野外钻探严格执行有关规范及勘察纲要要求,室内资料整理及编制采用理正勘察软件进行。岩土分类定名按《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)第3.3.3~3.3.6条执行,同时结合野外钻探结果及室内土工试验结果综合确定。 4.2 测量放样 本次钻孔放样是根据建设单位提供的道路设计平面图及测量控制点,用经标定合格的全站仪按图上尺寸测放而成,高程为黄海高程系统。各孔孔口坐标及高程详见勘探点平面布置图、勘探点一览表。 4.3 岩芯钻探 采用三台XY—1型液压岩芯钻机,地下水位以上采用干钻方式,地下水位以下采用泥浆护壁,土层及全风化、强风化岩层使用口径Φ110 mm合金钻头回转钻进,中风化岩层采用口径 Φ75 mm金刚石钻头回转钻进。野外钻探严格按《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87—92)要求进行。 4.4 原位测试 本次勘察原位测试采用标准贯入试验及重型动力触探试验方法,测试器具均经计量检定合格,测试数据准确,测试数量均不少于6次。 4.5 土、水样采取及土工试验 1)试样采取及试样数量。粘性土原状样按Ⅱ级土样质量等级要求采用厚壁取土器采取。砂类土主要采用标贯器采取,对卵石主要由岩芯管取样。在拟建线路内取1组土样及1件地下水水样做室内土、水的简化学分析。 2)土样试验项目。物理力学指标:含水量、重度、比重、液限、塑限、压缩模量、剪切强度、砂类土及碎石土的室内颗分,取样点力求在空间分布上具有代表性。 3)水、土样的试验项目。测定地下水、地表水及土规范要求所有腐蚀性介质含量。地下水位观测:沿线各孔均用测水钟量测地下水的的稳定水位。 5 线路工程地质条件的分析与评价 5.1 场地稳定性、适宜性评价 拟建道路沿线地层相对简单,未发现岩溶、崩塌等不良地质现象及存在大的活动断裂,因此拟建道路场地场地为稳定场地,适宜本工程建设。 5.2 不良地质、特殊性岩土评价与整治 软土为沿线的主要不良地质条件及特殊性土。软土以淤泥质土夹粉砂为主,主要分布在路线穿越的鱼塘内,呈流塑状,具有天然含水量高、高压缩性,土的力学强度低等特点,工程性质差,尤其在地震作用及振动荷载作用下,易产生侧向滑移,不均匀沉降及蠕变等工程地质灾害,对路基及构造物的稳定性影响较大。 对于该部分土,考虑到其厚度不大,本次勘察中未将其独立划分为一层,施工时,建议将该层土清楚。 6 道路工程 拟建道路工程为城市一般道路,对该道路的岩土工程特征分别简析: 1)层人工填土以杂填土为主,厚度约为3.4 m,为不均的欠压实土,不宜作路基持力层,在道路施工清表时应予以清除。 2)层耕土:可塑状,分布厚度较薄,工程性能较差,层位稳定性差,不宜作路基持力层,在道路施工清表时应予以清除。 3)层粉质粘土,该层物理力学性质较好,且厚度较大,为1.20 m~6.60 m,平均为3.69 m标准贯入试验修正后击数N平均值为9击,容许承载力为180 kPa,全线均有分布,可作路基持力层。 4)细砂:松散状,层薄且分布均匀性差,属均匀性较差土层,天基地基承载力容许值fa0=100 KPa,工程性能一般,不宜作路基持力层。 5)中粗砂:稍密,工程性能一般,可作路基持力层。 6)砾砂:中密,仅局部地方有分布,可作为路基持力层。 7)卵石:中密状,重型动力触探修正击数票平均值12击,天然地基承载力容许值fak=400 KPa,层位相对稳定,土质均匀性一般,分布均匀性较差,工程性能较好,可作路基持力层。 8)砂质粘性土:可塑状,属低压缩性土层,层位稳定性差,局部分布,土质均匀性一般,标贯修正击数标准值11.68击,天基地基承载力容许值fa0=220 KPa,工程性能一般,可作路基持 力层。 综上所述,场地内地基土均匀性一般。 7 结论 经本次勘察查明,拟建工程场地稳定,适宜本工程的建设。拟建道路沿线地貌主要以山麓斜坡冲、堆积成因的山前平原地貌为主,小部分为残积坡麓地貌。拟建道路沿线地下水及地表水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性;沿线土层对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。 公路工程地质论文:通过高等级公路工程边坡勘察了解其工程地质分类 【摘 要】在总结高速公路工程边坡勘察成果的基础上,结合工程实践,提出了适合高速公路工程的边坡工程地质分类,并将未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡,对岩质边坡按边坡体岩性和结构进行了细致分类。 【关键词】边坡;工程地质分类;岩质边坡;土质边坡 1.边坡分类的一般情况 目前国内外对于边坡已有很多分类方法,但由于所依据的分类原则、分类标准和分类目的的不同,迄今还没有一个公认的统一分类。常见的边坡分类所依据的标准有:边坡的成因、边坡的结构、边坡的岩性、边坡变形破坏形式等。总之,关于边坡的分类,国内外提出的方法很多,分类的目的各不相同。但其共同特点是:或只着眼于变形形式的分类,或仅对某一种(或几种)边坡变形(如滑坡)按不同的准则进行细部分类,尚未见到对边坡进行综合工程地质分类者,因此,不便于我国高速公路工程地质勘察的应用。 2.分类的目的和基本原则 2.1 分类目的 高速公路工程边坡的工程地质分类,是在总结我国高速公路工程边坡勘察成果的基础上,将各种不同工程地质特性的边坡加以区分,某种边坡代表某种工程地质特征,其稳定特点和对工程的影响自然也各不相同。因此,边坡工程地质分类的主要目的是: 1)根据野外调查,能根据分类特征对边坡的类属迅速予以辨认,从而能较快掌握此类边坡的主要工程地质特征。 2)能根据分类,对边坡的稳定性作出初步评价,就边坡对工程的影响作出判断。 3)根据分类预测边坡可能出现的工程地质问题,并对边坡的工程处理提出原则性建议。 4)当边坡问题较为复杂时,也可根据分类对下步勘察试验工作指明方向。 2.2 分类原则 为高速公路工程实用的方便,分类时注意贯彻了以下原则: 1)在实践的基础上进行分类。 2)为便于在野外对边坡进行辨认,并对其稳定性作出评价,在分类中将各类边坡的特征,可能的主要破坏形式和可能出现的问题,以及与工程的关系加以说明。 3)在对边坡工程地质特征进行分类描述时,注意结合与工程的关系进行说明。 4)分类的主要依据是:岩性、结构和变形特征。 5)在分类的基础上对边坡进行稳定性评价时,进一步考虑与工程的关系。 6)为了使高速公路工程边坡勘察中地质描述规范化和论述使用方便,我们还按边坡的高度、坡度、人工改造情况等的不同,对边坡试作一般性分类。 3.高速公路工程边坡的工程地质分类 按照上述分类原则,根据工程实际对高速公路工程边坡进行如下分类。按边坡与工程关系把边坡统分为自然边坡和人工边坡;按人工边坡的形成方式把边坡分为填方路堤边坡和挖方路堑边坡;按边坡变形情况把边坡分为变形边坡和未变形边坡;按边坡岩性把未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡。根据岩(土)体性质及其结构,对岩质边坡和土质边坡进行细部分类。 3.1 岩质边坡分类 3.1.1 按岩质边坡的岩性不同分类 1)侵入岩边坡:如花岗岩。岩性较单一,强度较高,一般呈块状结构,常形成陡坡并发育卸荷裂隙。 2)喷出岩边坡:如玄武岩凝灰岩、流纹岩、凝灰角砾岩等,强度差别大,裂隙发育。有时具有层状或似层状结构,孔隙性大,边坡形态受形状控制。 3)碎屑沉积岩边坡:如砂岩、砾岩、页岩等,强度差别较大,具有层状结构,边坡形态受岩层产状控制,页岩透水性微弱。 4)碳酸岩类边坡:如石灰岩、白云岩等,强度一般较高,多呈层状结构。边坡形态受岩层产状控制,常形成悬崖,有时岩溶发育。 5)夹有软弱夹层的沉积岩边坡:如夹有泥化夹层或破碎夹泥层的砂岩、页岩、石灰岩等,具有层状结构。 3.1.2 按岩质边坡的岩体结构分类 1)块状结构岩石边坡:块状结构岩石边坡是指一般由块状岩浆岩或巨厚层沉积岩组成的边坡。此类边坡的特征是,就局部地段而言,没有层状节理分布,不具备各类层状岩石边坡的特征,就其物质组成而言,岩石可视为相对均匀质体。 2)碎裂结构岩石边坡:碎裂结构岩石边坡是指具有强烈发育的不规则节理裂隙的各种岩石边坡,在岩浆岩、沉积岩或变质岩地区都可能出现,特别在断层交汇部位和严重的构造挤压部位较为常见。由于边坡上节理裂隙密集、方向零乱,难以划分出岩体的层状结构,边坡岩体多呈相互镶嵌的碎块,从宏观上看,可视此类边坡为散体,边坡形态主要决定于节理裂隙的切割程度和组合形态。 3)层状同向缓倾岩石边坡:层状同向缓倾岩石边坡是指由坚硬层状岩石组成的边坡,岩层的倾向与边坡的倾向一致,但倾角小于边坡坡角,坡面切断了岩层层面。由于坡面切断了岩层层面,坡脚以上岩层有路面方向活动的空间,因此当层面间抗剪强度较低时,可以沿层面产生滑动。影响边坡稳定的主要因素是岩层的倾角大小、层面的抗剪强度及边坡岩体被节理裂隙切割状况。层状同向缓倾边坡较为常见,由于施工开挖人为改变边坡坡角使边坡由缓变陡,使层面被切断,当边坡岩层被坡面切断后,最常见的变形是顺层滑动,特别是沿软弱夹层产生滑动。当节理裂隙的切割有利于割离坡体,下伏有软弱夹层时,雨后更易滑动。 4)层状同向陡倾岩石边坡:层状同向陡倾岩石边坡是指岩层走向与边坡走向基本一致,但岩层倾角大于边坡坡角的岩石边坡,由于坡面未将岩层层面切断,因此,没有沿岩层层面向下滑动的余地,一般情况下边坡是稳定的。 3.2 土质边坡分类 1)黄土边坡。 黄土一般呈棕黄色或淡黄色,具多孔性,孔隙比一般40%~50%,成分以粉粒为主,质地均一,无层理、柱状节理和垂直节理发育,天然状态下含水甚少,干燥时甚坚固。直立边坡,但遇水容易剥落或遭受侵蚀。 2)砂性土边坡。 砂性土边坡是指主要由砂或砂性土组成的边坡,以结构较疏、粘聚力低为特点,作为工程边坡,一般透水性较大,饱和含水的均质砂土边坡,在振动力作用下,易于液化产生液化边坡。 3)粘性土边坡。 粘土以颗粒细密为其主要特征,但由于生成环境的不同,各类粘土的组织结构、物理力学特性等差别较大,对边坡稳定性的影响也不一样。但一般都具有干时坚硬开裂,遇水膨胀分解呈软塑性状的特点。 4)软土边坡。 软土边坡是指由淤化、泥变、淤泥实土以及其它抗剪强度极低的土组成的边坡。粘土由于其抗剪强度极低,流变性征显著,对于边坡稳定性不利。 5)胀缩土边坡。 胀缩土具有特殊的物理力学特性,因土中富含蒙脱石等易膨胀矿物,干湿效应特别明显。 3.3 土石边坡 由土和坚硬岩石混合组成的边坡统称为土石边坡,可分为碎石土边坡和岩土混合边坡二类。碎石土边坡是指由坚硬岩石碎块和砂土碎屑细颗粒物质混合组成的边坡。按其形成条件,可分为堆积型(包括沉积、堆积)和残积型。前者土石碎屑经搬运位移土石混杂,如坡积体及变形边坡残留体等,后者则为基岩原位风化而成,岩土未经搬运位移,如残积层。按结构形态又可分为土石混合结构和土石叠置结构,前者整个坡体皆由土石混合物组成,边坡的特性决定于土石混合体自身的特性,后者土石混合体的下部有基岩分布,边坡的特性决定于土石体本身外,尚与土石体与基岩接触面的特性有关。此种结构边坡,亦称岩土混合边坡,呈叠置结构的岩土混合边坡还有上部为全风化玄武岩,下部为砂砾岩,或上部为玄武岩,中部为全风化页岩,下部为坚硬岩石的边坡。 公路工程地质论文:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速公路工程地质勘察中,大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲,但多数项目勘察方案简单,未能针对项目的工程地质条件和工程的特点,对项目工程地质勘察进行详细规划,所采用的勘察方法,时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变,钻孔数量偏少、钻孔位置不合理,高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足,地质条件未勘察清楚,导致施工中高边坡加固设计变更过多,对活动性断层勘察欠缺,隧道勘察中未进行水文测试等等。 (二)工程地质勘察工作针对性不强。工程地质勘察目的不明确,勘察针对性不强是山区高速公路勘察项目较常见的问题,部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式,无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式,这种早期的工程地质勘察模式,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象,对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的,主要是查明边坡开挖后的稳定性,勘察在查明岩土层结构的同时,还要查明软弱夹层和构造结构面情况,并提供抗剪、抗滑指标。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。勘察报告描述较笼统,多是一些定性的描述,设计及施工人员很难采纳,甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析,所推荐的处理方案及措施较笼统,设计人员无法利用。或者虽然也进行了稳定性分析,但未用设计拟采用的坡率,进行稳定性分析。此外,边坡稳定性评价方法单一,完全依赖极限平衡法,未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中,常见对钻孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式,确定钻孔深度。因此,要么钻孔钻深了,浪费了大量的财力和时间;要么钻孔钻浅了,不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中,对断层构造勘察时,在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料,K25+600处有一断层,建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为应在加强从业人员培训,提高专业技术水平的基础上,转变勘察技术人员的观念,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 公路工程地质论文:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速公路工程地质勘察中,大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲,但多数项目勘察方案简单,未能针对项目的工程地质条件和工程的特点,对项目工程地质勘察进行详细规划,所采用的勘察方法,时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变,钻孔数量偏少、钻孔位置不合理,高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足,地质条件未勘察清楚,导致施工中高边坡加固设计变更过多,对活动性断层勘察欠缺,隧道勘察中未进行水文测试等等。 (二)工程地质勘察工作针对性不强。工程地质勘察目的不明确,勘察针对性不强是山区高速公路勘察项目较常见的问题,部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式,无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式,这种早期的工程地质勘察模式,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象,对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的,主要是查明边坡开挖后的稳定性,勘察在查明岩土层结构的同时,还要查明软弱夹层和构造结构面情况,并提供抗剪、抗滑指标。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。勘察报告描述较笼统,多是一些定性的描述,设计及施工人员很难采纳,甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析,所推荐的处理方案及措施较笼统,设计人员无法利用。或者虽然也进行了稳定性分析,但未用设计拟采用的坡率,进行稳定性分析。此外,边坡稳定性评价方法单一,完全依赖极限平衡法,未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中,常见对钻孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式,确定钻孔深度。因此,要么钻孔钻深了,浪费了大量的财力和时间;要么钻孔钻浅了,不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中,对断层构造勘察时,在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料,K25+600处有一断层,建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为应在加强从业人员培训,提高专业技术水平的基础上,转变勘察技术人员的观念,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 公路工程地质论文:论高速公路工程地质勘察监理的重要性 摘要:该文通过实践山西某山区高速公路项目勘察监理工作,对三个不同阶段的勘察监理工作实施内容和取得的效果进行分析,指出了勘察监理在高速公路工程地质勘察中的重要性和必要性。 关键词:高速公路;工程地质;勘察监理;重要性 由于过去我国高速公路岩土工程勘察一直保持行业垄断,没有进行单独招标。岩土工程地质勘察主要体现在三方面:第一,勘察设计总承包;第二,业主直接委托勘察单位;第三,即使勘察单独招标也是低价中标。以上三种勘察模式往往在工程质量、技术成果等方面表现很差。目前在我国高速公路工程地质勘察工作中实施监理,正处于一个初级阶段。高速公路岩土工程勘察监理就是监理组织或监理执行者(岩土工程监理工程师)执行业主的委托,对高速公路全过程依据勘察合同文件、国家的法律、法规、勘察技术规程、规范、标准等,对勘察质量、进度、勘察工作量的计量、费用的审核结算等进行监督、监控、评价、约束、组织、协调和疏导。使勘察行为符合准则的要求,使有关人员的行为更准确、更合理、更完善,使高速公路工程地质勘察技术成果资料能够指导公路施工。 现代高速公路的发展趋势逐渐由东向西,由平原向山区拓进。山区高速公路沿线的构造物、不良地质段、特殊性岩土段、高填深挖工点等工程地质勘察的特点及技术要求和深度多样性、复杂性,导致地质勘察监理工作任务重、技术含量高、复杂,给监理工作带来了一定的难度。本文实践了山西某山区高速公路118千米的勘察监理工作。 一、勘察监理工作实施 岩土工程地质勘察质量监督与管理是保证高速公路工程地质勘察质量、岩土工程合理性、完善和优化设计的前提。一条高速公路要穿越不同的地质单元,各单元地形、地貌、地质构造、水文地质各不相同,特别是山区高速公路,工程地质条件的好坏直接决定着其工程造价、工期、施工期、营运期的安全。地质勘察资料的不准确,势必导致设计的保守,造成工程资金浪费,后期运营出现沉降、边坡坍塌等不良现象,给公路安全运营埋下了隐患。高速公路具有阶段性勘察设计特点,一般采用两阶段勘察设计即初步设计阶段勘察设计、施工图设计阶段勘察设计,个别项目还有施工勘察阶段。各个不同阶段的勘察监理工作基本都分为三个阶段:进场初期勘察监理、工作进行中勘察监理、工作结束勘察监理。 (一)进场初期勘察监理 地质勘察单位在进场初期应向监理工程师提交项目工程地质勘察大纲和地质勘察实施细则。本勘察大纲应包含根据各个工点的水文地质条件、构造物(工点)设置情况、设计要求等编写的工程地质勘察纲要。明确该工点为达到勘察目的所采用的勘察手段和方法(如钻探、挖探、物探、钎探)、勘察工作量(如钻孔个数、总延米数等)、工期的预估。监理单位根据相关技术规范、 业主要求,认真分析勘察单位提交的工程地质勘察大纲,结合项目概况情况,提出相关意见和建议。经业主、勘察单位、监理单位三家共同商榷后统一后,完善该勘察大纲,使其具有计划性和指导性。同时,监理单位应对勘察单位的钻探施工设备、试验设备的质量合格情况、投入数量进行检查,满足工程实施要求方可允许进入施工现场。最后并签署开工报告。 (二)工作进行中勘察监理 在工程地质勘察工作实施过程是在野外进行的,监理工程师应深入勘察现场,结合勘察大纲及现场地质情况,对勘探孔的布设、取样、原位测试进行监督。监理现场采用现场巡视、抽检、重点旁站、定期中间检查和室内资料审核相结合的方法进行。重要工点(如大桥、特大桥、隧道、高边坡、采空区、软土等)采用旁站监理方式,控制整个勘察过程,保证勘察实施过程的正确性和真实性,并对现场遇到的重点、难点、疑点地质问题进行现场指导,对工程地质复杂区、多变区应及时指导勘察单位更换勘察方法、手段和随机调整勘察工作量。检查钻探深度、取样、原位测试是否能够满足设计要求,对现场的编录质量和规范性进行监督和指正。认真填写检查记录和编写监理报告(日志),每天统计勘察工作量进度并定期向业主单位汇报勘察质量和进度情况。 组织中间检查对勘察单位的阶段性勘察现场实施全过程监理检查和管理。从工程地质角度出发,综合考虑各构筑物布置的经济性及合理性,向业主单位和设计单位提出建议。通过现场过程质量控制,对工程地质情况的了解,结合设计情况、勘察单位的工程进展情况,并及时与业主单位、勘察设计单位进行充分沟通,保证工程安全性、经济性、合理性前提下,及时调整勘探手段和方法,确保勘察成果质量。 (三)工作结束勘察监理 勘察工作结束监理单位应依据相关勘察合同,对勘察单位的工作量由监理工程师签认。监理单位对勘察单位的各种勘察手段、方法,工作量,技术成果资料进行审查、综合分析,之后资料才能提供设计单位的地质参数。最后并编制监理报告。 二、勘察监理取得的效果 本项目中勘察监理采用现场监督和室内文件审查形式进行,即现场监督、控制、管理、指导,室内技术成果的分析与评价。取得效果举例说明: 1.由于本项目K35+800~K85+230段奥陶纪石灰岩发育较好,岩体较完整,表层覆盖层较薄。经过监理监督和现场指导,后将13个高边坡的钻探方案调整为物探+挖探。施工工期比原来方案缩短了10天,勘察费用节省近140万元,探查的效果远超过钻探。 2.在K124+080~K124+285段,路线以路基方式穿越南山北部山脚与大洋河河岸交界平缓地带。根据K124+120涵洞钻探软基情况,结合地形推断该段可能存在软土地基。经监理工程师现场踏勘并同意在该段增加3个路基钻孔以查明软基可能性,结果表明软基最大厚度达8米。虽然在勘察投资上增加约5000元投资,但避免了今后路基沉降带来的巨大经济损失和安全隐患。 3.室内技术报告的审查工作对地貌及微地貌单元要求进行了数理统计,以地质单元形式给出了该项目路线走廊的工程地质特性,为指导设计和施工提供了依据。 三、结束语 岩土工程地质勘察监理制度监理顺应现代勘察市场化的需求,勘察质量的监督与控制,直接决定了设计质量、施工成本、施工周期、运营安全、后期公路养护投资。公路勘察监理由于市场不规范,在实际的实施操作过程中还存在一定问题,主要表现在:监理单位人员必须具有较高的职业道德素质和专业技术水平,发现问题情况下能够及时提出并指导勘察单位的实施方案调整;勘察技术成果审查过程中不能综合地提出具有指导施工的可行性和合理性方案和结论;建设单位对勘察监理费用投入比例很小,导致一些勘察监理单位人员素质、技术水平上不去,没有在项目过程中起到真正意义的作用。 公路工程地质论文:山区公路工程地质勘察问题研究 【摘要】我国山地面积占陆地总面积的70%,山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂,不确定性较大。路基填挖交替频繁,深挖、高填路段多,从而使路基的物理力学性能有很大的差异,造成路基不均匀沉降,发生失稳现象。这就需要对工程地质条件做深入的研究,找到针对性较强的勘察方法和手段,为山区高速公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资料。本文总结了山区公路勘察方法,并对各种特殊地段的勘察要点进行了分析和总结:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议 【关键词】山区公路;地质条件;勘察方法;高填深切路段勘察;边坡勘察 1.勘察方法的选择 勘察方法的选择应依据勘察阶段,地形、地质条件和勘察对象而定,大致分两种类型: 1.1宏观控制 一般采用遥感技术,从宏观上观察全貌,对区域地质条件进行大致了解,可发现大型地质构造和地质灾害。根据不同时期的资料,还可以掌握不良地质发展趋势,进行地质单元的划分。山区公路中最重要的一点就是首先进行地质单元的划分。地貌就是从地质的角度去论述地表形态,不同地貌的地质成因和历史不同。 1.2微观分析 通常采用地质调绘、物理勘探、钻探、挖探、取样、试验及原位测试等方法,其中地质调绘及物理勘探可以定性或半定量地判定地质条件;而钻探、挖探、取样、试验及原位测试则可以对地质条件及其对工程的影响程度进行定量分析。 2.路段勘察 2.1一般路基 一般路基工程勘察主要按沿线微地貌特征分段,查明各段的地质结构,岩土类别、土的密度和含水状态,基岩风化情况,地下水埋深、变化规律和地表水活动情况;确定路基基底的稳定性,边坡结构形式及坡度;确定设置支挡构造物和排水工程的位置,划分土石工程等级。 2.2高路堤 高路堤作为陡坡路堤的一种特例,也属于重点路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地质条件差的路段),高路堤边坡必须进行稳定性验算,其参数的选择是稳定性验算的关键,需要对地基土及路堤填土提出准确的物理力学参数,因此要针对高路堤做专门的工程地质勘察。 高路堤主要病害是总体沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破坏等。一般的填方路堤和高路堤对路基基底要求应有足够的承载力,路堤基底土的变形性质和变形量的大小主要决定于路堤填土高度、基底土的力学性质、基底倾斜程度、软土层和软弱结构面的性质和产状等。软土层或较软结构面往往使基底发生较大的塑性变形而造成路基的破坏。因此其勘察中的重点是沿陡坡路基顶或软土层及较软结构面,对陡坡路堤进行设计时必须进行地基稳定性验算,应通过有针对性的工程地质勘察提供准确的陡坡路堤地基岩土物理力学参数。 2.3陡坡路堤 当地面自然横坡陡于1∶5时(包括纵断面方向)就应视为斜坡路堤,当地面横坡陡于1∶2.5时,就视为陡坡路堤。根据斜坡路基病害调查,公路陡坡路基常见病害是纵向裂缝和路基滑移。影响陡坡路基稳定性的主要工程地质因素有以下两个方面:(1)陡坡覆盖层土体与基岩接触带为透水软弱面,地下水活动引起陡坡路基下滑;(2)陡坡路基岩层软硬相间,其软弱面顺路基倾斜,由于风化强弱差异或地下水侵蚀,地基和路基顺软弱面滑移。 2.4深路堑 对于深路堑边坡、需要特殊设计加固的边坡以及稳定性差的边坡,均应作为单独工点进行工程地质勘察,以便对边坡的整体稳定性进行评价。首先应查明场地岩土体组成,岩层的倾向与坡向的关系,岩层分布以及风化层、区域地质、水文地质条件,地震资料,气象资料。利用赤平投影或者理论计算边坡整体的稳定性,提出支护(挡)建议。 部分地段拟建道路修筑后,路堑边坡形成临空面,边坡上覆松散堆积物失去支撑,易沿基岩面下滑。山区地形起伏大,植被茂密,进行工程钻探很困难,利用人工探槽(坑)是一种比较好的手段,要查明覆盖层厚度。提出适宜的防护、加固等措施,消除路堑边坡形成临空面的不利影响,防止边坡上覆松散堆积物沿基岩面下滑。 2.5支挡工程 支挡工程的勘察主要任务为查明支挡构筑物位置承重地基的地层层位、层厚、岩土类别、分布范围,调查地下水埋深、分布;确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标;判定在路基附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。 3.桥涵勘察 桥涵工程的勘察主要任务是查明桥涵位置地基土层的岩性、地质构造、水文条件,查明其软弱下卧地层的厚度及分布,依据调查结果绘制断面图。确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。在地形图上绘出汇水面积;根据收集的气象资料,估算最大的流量,过水断面尺寸,计算墩台最大冲刷深度,提出合理的基础埋深。 4.隧道勘察 由于山区的地形特点及隧道出入口对地形有较高的要求,进行工程钻探往往比较困难。近年来,随着物探技术逐渐成熟和山区高速公路的发展,已被作为主要勘察手段,广泛应用在山区公路隧道勘察中,目前,常用的方法主要有:地震法、瞬变电磁法、高密度电法及可控源音频大地电磁法。工程物探作为公路隧道工程地质勘探的主要手段,测得岩质隧道围岩岩体、岩石纵波速、横波速,从而求得围岩动弹性模量、泊松比等物理力学指标,为隧道洞身的围岩分类、隧道洞室的开挖和衬砌设计提供依据。 5.公路涎流冰的勘察要点与防治措施 涎流冰冲坏桥涵结构,破坏路基路面,危害公路行车的安全,已成为高寒地区公路主要病害之一。涎流冰的防治工作,应从公路勘察设计的源头上采取积极地防治措施。若路线不可避免地要从涎流冰地段通过,则应进行全面细致的水文、地质、地形调查,认真分析水的来源,涎流冰的形式、规模及对公路的危害程度,因地制宜地选择防治方案,将涎流冰的危害降到最小程度。一般采用因势利导及相互隔离的办法处置。 6.结语 随着山区公路的高速发展,由于山区特殊的地形地貌,给勘察专业带来诸多新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。 6.1解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、推断不准确等问题,如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。传统的钻探方法受地形的限制,而利用人工挖探、工程物探技术等多种辅助手段和钻探联合使用的方法,起到相互补充、相互验证的作用。将工程物探技术与传统勘探手段相结合,是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。 6.2加强室内、外测试新技术(标准贯入试验、波速测试、静载荷试验、现场剪切试验等)和施工检测、监测技术的使用,通过其获得的数据和资料,进过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并将工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。同时,达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。 地质勘察工作是山区公路建设成败的前期关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应山区公路建设新的发展需要。 公路工程地质论文:浅析公路工程地质勘察过程中应注意的问题 摘要:为了正确处理公路工程建筑与自然条件的关系,充分利用有利条件,避免或改造不利条件,需要进行公路工程地质勘察,查明建设地区的工程地质条件。文章阐述了对公路工程地质勘察过程中的一些常见问题,并提出了勘察编制纲要,选择勘探测试方法、工程勘察质量控制等相应的改进措施。 关键词:公路建设 工程地质勘察 勘察纲要 质量管理 公路工程地质勘察项目呈线状分布,一般长达几十公里。在地质条件较复杂地区,同一项目往往跨越多种地形地貌和地质构造单元,途径多种不良地质和特殊岩土。管理好一项复杂的公路工程地质勘察项目,需要项目负责人除了具备良好的职业道德外,还要具备较高的技术水平和较丰富的实践经验。 一、公路勘察设计工作中存在的主要问题 工程设计是分阶段进行的,与设计阶段相适应,勘察也是分阶段的。公路工程地质勘察必须根据不同的勘察阶段,完成各项勘察任务。各勘察阶段的工作内容和工作深度应与公路各设计阶段的要求相适应。 (一)客观因素 设计理念和设计水平还难以适应新时期交通建设的要求;总体设计水平应进一步提高,技术标准、技术指标的掌握和运用不够灵活;地勘工作深度不足,水文地质资料的收集、分析和正确运用不足;部分项目技术方案比选未能完全作到科学、客观、真实、择优,未能完全起到优化设计、方便施工、控制投资的作用,甚至还存在着为比较而比选的情况;投资控制中,概算超估算,预算超概算等现象时有发生。 (二)主观原因 1.勘察设计周期偏短,设计人员深入研究和优化方案的时间不足。 2.设计人员对工程造价理解有偏差,不能正确处理“好和省”的关系。降低造价是勘察设计追求的重要目标之一,是在保证安全、保护环境、提高质量前提下的降低。好的设计,应该是安全性、耐久性、舒适性、方便性、经济性的完美结合,绝不是多花钱搞一些贪大求洋的东西,也不是钱花得越多事情就做得越好,有时多花钱也会做不好事情。 3.设计人员受理论知识、技术水平、实践经验、工作习惯等影响,对沿线地形、地质和水文地质条件的分析认识不足,科学掌握标准、灵活运用指标的能力欠缺。标准、规范是做好技术工作的行为准则。灵活运用是在全面系统理解标准基础上与地形、地质相结合的灵活运用,而不是生搬硬套。对于强制性指标要严格执行,一般性指标要灵活运用,超限指标要论证采用。要特别防止认为标准越高越好越安全的错误观念,不顾环境承受力,不计造价盲目追求高标准、高指标和随意突破标准,防止从一个极端走向另一个极端。 4.部分勘察人员工作责任心、上进意识不强。 二、公路工程地质勘察需注意的问题 公路工程地质勘察如何打破传统条框束缚,将勘察工作贯穿公路项目的全寿命过程,使工程地质勘察工作更有效地维护公路的安全正常运营业虽然业主委托工程勘察大多局限在勘察规范提到的三个阶段,但是,作为岩土工程师应当树立项目全寿命过程勘察的概念。下面就勘察纲要的编制、外业质量控制等五个方面进行探讨: (一)勘察编制纲要 编制纲要是每个勘察项目必须进行的工作,应综合考虑场地工程地质、水文地质条件和项目情况,不仅要详细阐述对场地地质条件的认知程度、项目概况、本次工程地质勘察的目的、方法、工作范围、技术要求,还要对勘察工作参与的人员、投入的设备及质量保证措施有明确的说明。 (二)选择勘探测试方法 勘探测试方法具有很强的针对性,选择合理可以起到事半功倍的效果,否则会造成很大的工作量浪费, 还起不到应有的作用。由于勘察测试方法种类繁多,那么如何选择既经济又合理可行的方法是公路工程勘察的关键。首先应当详细了解场地已有地质资料、公路和沿线构造物情况、与设计人员充分交流、明确要解决的工程地质问题,然后开展这项工作。 (三)工程勘察质量控制 加强全员质量教育,树立全员质量观念。全力推进ISO9001:2000质量保证体系的运行,落实质量目标考核责任制、质量责任追究制,全面提高勘察设计质量。严格按照质量认证体系的要求,规范流程,明确责任,用过程质量保证总体质量。加强公路勘察设计工作基础资料的调查和收集。特别是工程地质和水文地质的勘探和调查,加强公路影响带内环境地质调查和地质勘察成果的综合验证工作。对公路工程施工、构造物结构安全有影响的地震、滑坡、泥石流等重大不良地质和特殊岩土,要进行专项地质勘察与评价。 审查工作要结合勘察设计过程动态进行,使勘察设计工作和审查工作有机结合,形成合力,更有效地确保勘察设计质量和投资控制。要严格执行“方案审定”、“二校三审”程序,确保勘察资料、试验资料、设计说明、设计图纸、设计概算、设计数量的“六个一致”。 (四)内业资料整理质量控制 内业资料质量取决于外业资料质量。项目负责人在外业工作期间,应随时对完成的每个勘探点、测试点、物探点/线等资料进行检查验收,在完全确认各个工点、各段比较方案所有的勘探工作量保质保量的完成,以及确保勘察过程补充的工作量完成后,即可转入室内资料整理阶段。 (五)工程地质勘察周期控制 勘察周期作为工程地质勘察项目的重要因素必须满足计划要求。在制定勘察纲要时,应根据工程项目情况、勘察工作量和勘察方法、场地地形地质条件等情况,对外业工作、岩土试验和室内资料整理时间进行统筹安排人员和设备。 树立项目全寿命周期成本观念,有效控制工程造价。公路工程是一项系统工程。勘察设计要统筹考虑规划、建设、养护、运营的全过程,运用项目全寿命周期成本观念,进行技术方案比选,合理确定项目的功能水平,实现技术与经济的有机结合,确保勘察设计工作质量。 设计阶段是项目寿命周期成本控制最关键的阶段,要从项目生命周期的全过程去看待成本,不仅要重视建设成本、维修成本、养护成本的控制,还要重视环境成本和社会成本的控制,通过运用科学的方法合理评价设计方案,在确保安全和功能的前提下,通过提高技术含量,合理、灵活运用设计指标,达到最佳技术与经济效益。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察中的问题探讨 摘要:地质勘察作为公路工程的总体设计、预算、施工所依据的重要基础材料,它的定位和实施还存在着一些问题,这些问题可能出现在前后之间不协调,或者重视程度,专业人员,等其他一些原因,我们就这些可能出现的问题,以实际案例作为根据进行探讨。 关键词: 勘察;技术;人员;方法 在公路施工或进行作业之前,对地质的勘察必不可少,地质存在着许多难以预测的情况,勘探工作是为了降低风险和保证对公路作业可行性,在勘探过程中可以排除很多可能出现的问题,让公路工程整体得到良好的保障。 一、可能存在的问题 公路工程的地质勘察项目一般呈线状分布,通常情况下会长达几十公里。如果位于地质条件比较复杂的地区,同一个项目中往往会横跨多种地形地貌以及地质构造单元,途经数种不良的地质和特殊岩土。想要管理好一项错综复杂的公路工程地质勘察项目,这需要项目负责人具备良好的职业道德,此外还要具备较高的综合技术水平和丰富的实践经验。工程的总体设计是分阶段进行的,与设计阶段相比较,勘察也是分阶段的。公路工程地质勘察,必须依据不同的勘察阶段,完成其中各项勘察任务。各个勘察阶段的工作内容,工作深度应和公路设计阶段的要求相适应。客观因素的设计理念以及设计水平目前还难以适应全新的交通建设要求,整体设计水平应进一步得到提高,技术指标和技术标准的运用和掌握不够灵活,地勘工作深度不充足,水文地质资料的收集整理、分析以及正确运用能力不足,部分项目技术方案未能够完全达到客观、科学和真实,不能全面起到优化设计、控制投资、便利施工的关键作用。投资控制过程中,概算超过估算,预算超过概算等不良现象时有发生。 勘察设计中存在的主要问题,其中有客观原因,也有主观原因。勘察设计的周期偏短,严密度不够,设计人员深入研究问题,以及优化方案的时间不足。设计人员对工程造价的具体理解有偏差,不能够正确处理质量与价格两者之间的关系。把造价降低是勘察设计追求的重要目标之一,这是在安全有保证,环境无破坏,质量有提高的前提之下降低。卓越的设计,应该是耐久性、安全性、舒适性、便利性和经济性的完美组合,不是钱花得越多事情就会做得越好,很多时候预算再多也会搞不好项目。设计人员受自身的理论知识,技术水准,实践经验和工作习惯等一些原因影响,对沿线地形地质、水文地质条件的分析认识不达标,科学掌握标准,灵活运用指标的能力有所欠缺。标准和规范设计的前提,具体还应该结合实际情况进行新的考虑。 二、技术和人员上的加强 加强以测试为主的勘察手段,比如标准贯入试验、波速测试、现场剪切试验等,以及施工检测、监测技术的使用,通过其获得的数据和资料,进过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并将工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程计参数的可靠性。同时,达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度,促进其知识的更新换代。勘察单位实行内部岗位轮换制度,促成勘察各专业的技术交流、知识渗透,尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,达到提高勘察技术人员的学术深度的目的。强调计算机技术的应用(如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、地震反应分析、渗流分析、地质灾害设计等),采取这些措施可以大大提高技术人员的综合素质。地质勘察工作是公路工程前期的关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应公路工程建设新的发展需要。 三、深入勘探中的具体问题 地层分布、地质构造、岩土物理力学性质等一些地质资料是公路工程总体,及各专业设计的基础根据。地质条件的优劣不仅仅影响着方案设计、施工工艺的选择确定,也影响着工程造价和施工期限。可是由于建设的管理体制,专业及学科设置和勘察设计组织等多方面原因,工程地质勘察和设计经常处于脱节,勘察和地质研究工作处在从属和被动的地位,相关地质资料的深度,可靠性等时常难以满足设计需求。施工过程中因地质条件和现场实际情况不符而导致的变更设计层出不穷,施工及运营期因为地质因素产生的边坡滑塌甚至更严重的安全事故屡见不鲜,这是必须得到重视的问题,近年来从政府主管部门到项目业主再到各勘察设计企业,大家均已经认识到问题有多么严重性,也相继出台或者采取了一系列补救方案和措施,可是因为诸多深层次矛盾没有得到解决,效果并不是很乐观。 公路工程地质勘察所要达到的目的和任务会随着设计阶段,专业需求的不同而相应变化,各阶段、各专业的勘察手段和方法,以及勘察试验内容和深度的差异有很大。尤其是前期准备工作,路线方案等尚未确定的情况下,勘探工作量应该把握好尺度,工作量如果较少,方案比选则会缺少依据,工程造价和规模难以控制;工作量如果过多,则很可能造成没有必要的资金浪费。可行性研究和分段的工程地质勘察,着重从宏观的地质环境进行考虑,为路线走廊和重大路线方案的比选提供可靠依据。对区域性分布不良的地质,必要时进行控制性勘探的设置。初步设计阶段的初勘作业,应该按照从“面”到“线”最后再到“点”的原则确定勘察方法以及。“面”上的工作,以调绘和测绘为主,“线”上的工作要以物探以及原位测试为主。“点”上的工作则必须布置钻探进行作业。初勘工作的主要任务是查明沿线各个地质单元、各类桥梁和隧构造物,细致调查地质情况,取得代表性的设计参数,为今后路线方案确定,专业技术方案的比选,工程规模大小以及造价控制提供相关基础资料的支持。 具体来讲,以挖方勘探为例,挖方勘探的主要任务包括挖方土、石等级的判别及挖方材料的适用性分析以及为挖方边坡设计提供地质参数等。对于挖方的土、石等级及适用性,初勘阶段一般通过调绘进行初步判断,以便做出相应的费用概算;详勘阶段则应对每一个地质单元采用控制性钻探进一步分析,提供相对准确的设计成果供承包人施工组织参考;施工过程中则需要根据开挖及试验成果及时予以修正,并作为业主计量支付的依据。对挖方边坡的勘察尤其是岩质高边坡勘察应以地质调绘和测绘为主。土质高边坡可通过钻探、取样、试验获得相关稳定性计算参数;岩质高边坡的稳定性受结构面控制,因此应充分利用天然露头,采用调绘、测绘等方法查明各类结构层的走向、倾向和倾角;对于夹有软弱岩层或水文地质条件较差的岩质边坡,应布置钻探以查明软弱夹层的工程性质及水文地质情况。施工开挖对边坡坡体地层揭示最为直观,因此挖方边坡的设计应动态延续至施工开挖过程中。基础勘察应根据构造物设计要求确定勘察手段和方法,布置相应的勘察工作量。一般情况下,小型构造物(如涵洞、挡土墙等)大多采用浅基础(特殊地基除外),地质条件很好的桥梁墩台也多采用浅基础。对这类浅基础,可采用挖探方法查明地层实际情况,为基础沉降、稳定性计算及基础设计提供相关的地质参数。 公路工程地质勘察工作和管理体制存在的问题与弊端,直接影响了勘察的质量以及作用,公路主管部门、施工方、勘察及监理等站在各自的立场肯定都有各自的体会和认识。由于体制方面的惯性作用,多年来形成的设计与施工脱节、勘察与设计脱节的局面,难以在短期内扭转,建议相关部门选择部分项目作为试点,及早探索一套科学合理、切实可行的建设管理、勘察设计管理体制,逐步和国际接轨,进而将地质勘察的作用真正地全部发挥出来。 籍贯:辽宁大连,职称:副高,研究方向:岩土工程、工程地质勘察、地基与基础、水文地质方面。
地质工程论文:论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施 摘要:近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。为此,本文作者就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。 关键词:岩土工程;地质灾害;防治措施 1、岩土工程与地质灾害的内涵 自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。 地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。 在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。 2、我国地质灾害的特征与危害 由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。 据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。 地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。 2.1 滑坡 滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。 滑坡的诱因: (1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。 滑坡发生的规律: 下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。 2.2 崩塌 陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。 崩塌的诱因: (1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。 2.3 泥石流 泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。 泥石流的诱因: (1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。 地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。 2.4 地面变形 地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。 地面塌陷发生的规律: (1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。 2.5 人为地质灾害的危险性分析 人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。 人工诱发地质灾害的特点如下: 一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。 二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。 三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估 计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。 3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施 3.1 主要的施工技术标准总结 地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有: (1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006); (2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); (3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004); (4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。 3.2 地质灾害防治工程防治措施 3.2.1 做好防治工程设计 地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。 (1)根据致灾的成因确定主要防治途径; (2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。 3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施 根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。 3.2.3 地质灾害防治措施 (l)工程防治措施 工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。 (2)生物防治措施 生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。 根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。 (3)避让措施 ①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。 ②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。 4、结语 岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。 地质工程论文:谈水利工程地质复查的重要性 1地质复查工作在施工技术工作中的作用 1.1土方平衡规划的需要 土方开挖总量虽远大于填筑总量,但根据设计技术要求,填筑用土土料需满足塑性指数、粘粒含量、有机质含量、水溶盐含量等多个技术指标的要求,加之全渠段各类土质分布很不均匀,实际可利用土量有限,有一段土可利用,有一段不可利用,因此,需对全渠段土料进行复查,进而进行土方平衡规划工作。这样可避免在开工后才发现土料场存在问题而导致工程停工、窝工,无法保证工程质量,并且避免造成经济上的巨大损失。开展地质复查工作可有效的解决这个问题,承包人应委托有资质的试验单位按照相关规定在全渠段开挖区布孔勘探,通过试验室试验分析,确定哪部分土料符合设计填筑用土料要求,确定可利用土的平面分布情况及垂直分层情况。根据试验室提供的资料,技术人员可进行土方平衡规划工作,编制土方平衡规划方案,按照土方平衡规划方案指导施工生产工作。 1.2确定降排水方案的需要 标段内渠道地下水位一般高于渠底板2m~7m,而挖方深度一般7m~12m,因此地下水位很高,且部分渠段及建筑物存在有承压水。承压水水头与潜水水头基本相同,承压水压力很大,需进行降排水方可保证干地施工及施工期场区安全。 (1)渠道工程降排水方案渠道工程降排水施工前,未进行地质复查工作,按照合同地勘单位提供的地质资料进行了降排水方案设计并施工,方案为在渠底中心线附近设管井进行降排水,管井间距30m~32m。土方开挖过程中发现,有约2.0km渠段地质变化较大,原降排水方案无法把地下水降至需要的高程,即采用了单井井里增加水泵、更换高功率水泵、大量增加明排措施、两侧马道上加降水井等多种方法方把地下水位降下去,达到了干地施工要求。虽然最终仍然完成了施工任务,但施工过程中增加了难度,且增大施工成本,延误了施工工期,多方面造成了损失。 (2)大沙河渠道倒虹吸降排水方案大沙河渠道倒虹吸开工前虽然进行了地质复查工作,但其精度远达不到应有的效果,在确定降排水方案方面不能起到应有的作用。该倒虹吸分两期施工,采用的降排水方案为开挖边线外周围做截渗墙,截渗墙内设管井降排地下水的方法。 一期施工时,按照合同地勘单位提供的地质资料制定了降排水方案,但因该倒虹吸地质的复杂性,管井、截渗墙深度均未达到方案设计的理想深度,给施工造成了很大的难度。总结一期施工的教训,二期施工前,委托有资质的地勘单位对二期场区进行了地质复查,尤其是沿降排水方案设计的截渗墙位置安排了布孔勘探,详细查明了截渗墙部位的地质分层情况。复查前的地质情况简单描述如下:建筑物场区地层自上而下分别为:①卵石、泥砂充填,层厚1.5m~3.8m;②重粉质壤土,层厚1.8m~8.0m;③重粉质壤土,层厚1.0m~15.6m;④卵石层厚1.4m~13.5m;⑤重粉质壤土,层厚1.7m~15.2m不等。复查后的地质情况简单描述如下:建筑物场区地层由上至下分别为:①卵石,厚1.2m~1.5m;②重粉质壤土,厚度一般3.1m~6m;③重粉质壤土,厚度一般1.2m~7.0m,场区内广泛分布;④卵石,厚度一般0.6m~8.4m;⑤重粉质壤土,本次勘察未揭穿,最大揭露厚度12m。场区地下水主要赋存于第④层卵石中,为承压水,承压含水层顶板高程94.7m~101.6m,勘探期间承压水位高程98.8m~102.2m,承压水头一般2.1m~4.5m,基坑开挖施工需排水、降压和防渗处理。由上述地质复查前后对比可知变化很大。根据复查后的地层情况,承包人修改了原降排水方案,重新确定了截渗墙及管井的深度,施工过程表明,降排水达到了预期的效果。 2地质复查工作在商务工作中的作用 本标段投标时,由于招标文件提供的地质资料不够详细,渠道工程投标时降排水方案为明排方案,按照明排方案所做的降排水报价很小,相对于实际发生的费用微乎其微。工程开工前期,承包人虽然意识到了这个问题,但认识仍然略欠明确,因此未开展地质复查工作即开始进行渠道工程施工。施工降排水方案为管井方案,整个渠道布满了降水井。随着施工工作的逐步、逐年进行,降排水产生了巨大的费用,导致项目经营严重困难,资金入不敷出,施工生产工作举步维艰。工程施工中后期,承包人开始认真考虑如何扭转项目经营不利局面,这时,深刻的认识到了应对渠道进行地质复查,核查实际地质条件与合同地质条件是否有变化,从技术角度出发,寻找商务契机。承包人委托了有资质的地勘单位对渠道进行了地质复查工作,详细复核了场区水文地质条件。合同文件提供的即复查前的水文地质条件简单描述如下:场区地下水可划分为第四系孔隙潜水和承压水,潜水含水层主要为上部黄土状壤土和粉质壤土,黄土状壤土和粉质壤土渗透系数K=2.24×10-6cm/s~6.02×10-5cm/s,一般属微~弱透水。承压水含水层主要由粉细砂和中砂组成,渗透系数一般K=1.27×10-3cm/s~3.4×10-2cm/s,属中等~强透水。复查后的水文地质条件简单描述如下:勘察试验中主要划分了两大含水层,一是上部的粘性土层(黄土状重粉质壤土、黄土状轻粉质壤土和中粉质壤土共同组成),二是下部中细砂组成的砂层含水层。上部粘性土层的综合渗透系数室内试验测定值为6.5×10-5cm/s~1.39×10-4cm/s;对于下部的砂层,抽水试验测定渗透系数值为6.72×10-3cm/s。由复查前和复查后的结果对比可知,水文地质条件发生了很大的变化,根据合同有关规定,承包人开始着手商务方面的相关工作。由于施工工期有限,而发生的降排水费用很大,属于重大商务事件。重大商务事件的解决需要一个较长的周期,承包人因为着手较晚,这个事件的解决很可能会到工程完工以后。相反,若承包人开工前进行了此项工作,边施工边解决这个重大商务事件,事件的解决可能会在施工中期最迟后期得到解决,而不会拖到工程完工以后。同时,在施工过程中,这个重大商务事件得到参建各方的认可后,便可寻求一定的资金支持,则施工过程中会减少资金运转、经营等方面的困难,不会因为这些方面的因素影响工程进度等,反而会对项目经营增加一定的效益。 3地质复查工作的合法性 地质复查工作的合法性指承包人开展地质复查工作、委托地勘单位的资质、地勘工作结束后形成的复查报告等能否得到监理工程师、发包人等相关各方的认可,从而使本项工作得到认可,这是一个很重要的问题。承包人开展此项工作前应与监理工程师、发包人等相关各方充分沟通,在达到共识的基础上,以来往文件的方式进行明确,即明确了最终成果的有效性。在此基础上,承包人即可开展地质复查工作。 4结语 水利工程地质复查工作往往是多数工程项目都必须进行的工作,承包人应根据工程项目各方面特点及项目经营策略等综合分析、确定是否进行该项工作。笔者建议如有需要,则应认真、及时开展此项工作,克服可能是不必要的投资的思想,克服工期压力思想等,合理安排地质复查工作,这样既保证了工程项目运行安全,同时也可为承包人本身追求利润打下一定的基础。 地质工程论文:浅析南疆盆地风积砂工程地质的特点 1、概述 南疆盆地即天山以南,昆仑山系以北的广袤地区,主要为塔里木盆地。行政区划包括巴州、克州、阿克苏地区、喀什地区以及和田地区等五地州。南疆盆地主要地貌为风积荒漠,零星分布有河流冲洪积绿洲,主要沿盆地[:请记住我站域名/]边缘展布。 南疆盆地属于典型内陆暖温带,地处高纬度地区,年日照时间达2500~3500h.年平均气温10~13℃,日平均大于10℃的年累积气温4000℃以上,年平原无霜期200~220d.南疆盆地降水稀少,降水分布规律是:盆地边缘多于盆地中心,迎风坡多于背风坡,天山南坡20~400mm,昆仑山北坡200~300mm.塔里木盆地西及北缘50~70mm,东及南缘20~50mm,中心不到20mm.盆地边缘平均风速为2.1m/s,多年平均8级以上的大风30d,最大风速18m/s,瞬间最大风速可达25m/s.盆地中部沙漠区盛行偏东风,年均浮尘天气达200多天。 南疆盆地三面环山,水流由盆地边缘向中部汇聚,最终汇入罗布泊。由于气候和人工开采利用等原因,现今基本无水流汇入罗布泊。 南疆盆地地层主要为第四纪全新世风积层和冲洪积层。其中冲洪积层面积狭小,约占盆地5.0%,呈点状分布于河床和河流两岸,绿洲就发展于此。 风积层面积占盆地面积的95.0%,广袤的沙漠均为风积层,其表面被风积砂覆盖。 风积砂即主要在风的作用下,滚动漂浮迁移等沉积形成的砂层。主要分布于沙漠、戈壁。其粒径组为0.075~0.250mm的粉细砂,含量在90%.粒径组大于0.250mm的含量非常少,不到1.0%;粒径组小于0.075mm的含量少于9.0%[1-3].风积砂由于粒径小于0.075mm的粉粒和粘粒含量很少,使得其表面活性很低,松散、无聚合性,具有明显的非塑性,成型困难,而且成型后的稳定性能也较差[4-5].风积砂属于非亲水性土,砂颗粒表面对水的物理吸附作用很小,天然状态下的吸水率很小,几乎在0%附近。 本文根据在南疆五地州的实际工作经验,结合前人工作成果,对南疆盆地风积砂基本工程地质特性进行分析和总结。 2、物理性质 2.1 粒度及矿物成分风积砂的外形和颗粒大小与矿物成分有关,大部分呈棱角状和磨圆状,分选程度差。粒径大于0.25mm的几乎全是石英,粒径在0.250~0.075mm的以石英、长石、云母为主,其次还分布有少量辉石、角闪石、方解石等,其外形基本完好,保持有原生矿物的晶体结构特征。粒径小于0.075mm的则含有黏土矿物等。 风积砂粒度成分以细颗粒0.250~0.075mm为主,极细颗粒0.075~0.050mm次之,粗颗粒0.50~0.25mm较少,大于0.50mm和小于0.05mm的颗粒非常少。 反映风积砂均匀程度指标不均匀系数Cu一般为1.5~3.8,曲率系数Cc多在1.0~2.5,中值粒径d50为0.1~0.2mm,属于级配不良粉细砂或粉土质砂。个别地区受地质条件和地理环境的影响,其矿物成分和粒径组成稍显不同,总体呈由山脚向盆地中部逐渐变细。 2.2 颗粒组成风积砂的相对质量密度一般为2.68~2.70,主要与石英、长石、云母、辉石、角闪石、方解石等矿物成分有关。天然密度为1.40~1.80g/cm3,天然含水率在0.0%~10.0%,含水率越小天然密度也越小。据现场试验,风积砂丘天然含水率小于1.0%,天然密度为1.4g/cm3.接近绿洲区,含水率和天然密度逐渐增大,含水率最高可达10%,天然密度达到1.8g/cm3. 2.3 密实程度微观密实程度指标孔隙比e在0.4~1.0,孔隙率n为0.4~0.8.密实程度随厚度(埋深)增大有所提高。 宏观密实程度指标相对密实度Dr,地表的Dr值大多小于0.33,密实度分类属于松散;3.0m以下,密实度有所提高,其Dr值可达0.50,密实度分类属于中等密实;5.0m以下Dr值可大于0.67,密实度分类属于中等密实-密实。 3、力学性质 风积砂的力学性质包括压缩变形性、抗剪(剪断)性、地基承载力、击实性质,其力学性质总体表现不好。 3.1 压缩变形风积砂属单粒松散结构,颗粒之间基本无粘结,其压缩性取决于颗粒级配、颗粒形态、原始孔隙比和相对密度等。在外力作用下压缩变形速度很快,变形大部分属于永久变形,弹性变形部分很小,即通常压力作用下风积砂的压缩变形是颗粒移动和结构变形的结果。 处于疏松状态的风积砂采用机械很容易达到密实状态,风积砂地基上的建筑物沉降一般很小,且在施工过程中就完成大部分变形,地基沉降基本完成[1].根据工程相关试验,地表表层风积砂的压缩系数a1~2大多大于0.5MPa-1,压缩模量Es基本小于5MPa,属于高压缩性土,变形性很强。随着厚度(埋深)压缩系数逐渐变小,逐渐变为中等压缩和低压缩性土,压缩系数a1~2在0.1~0.5MPa-1,变形性逐渐转小。 3.2 抗剪(剪断)风积砂的抗剪(剪断)反应风积砂抵抗剪切破坏的能力,主要指标为粘聚力C和内摩擦角ψ,该指标值一般较小,反映风积砂抗剪(剪断)的能力弱。 粘聚力C值很小,约1.0kPa,由于其细小颗粒含量极少,且主要是由砂粒间咬合剪胀引起的,甚至可以忽略不计。 内摩擦角ψ一般不大,由含有的粗颗粒所致。 其值受颗粒组成、颗粒型态、矿物成分、密实程度和剪切速率控制,内摩擦角ψ一般为20°左右。 3.3 承载力风积砂的承载力一般较小,尤其是地表承载力值较小,不经过处理不宜直接修建建筑物。但随着埋深和密实度增大,承载力有所提高[2].根据在南疆五地州和前人工程经验可知,南疆盆地风积砂承载力值fa一般为50~120kPa,变形模量Eo多在5.0~15.0MPa. 3.4 击实特性天然状态下的风积砂基本为松散状态,工程性能很差,承载力低,回弹模量小,变形性大。但对风积砂击实后其工程特性显着提高,并能获得最大干密度和最优含水量,该指标可用于指导现场压实作业和检验现场压实作业质量。 风积砂的用轻型击实试验法确定的最大干密度为1.8g/cm3左右,几乎是天然状态下的1.5倍,最优含水量约为10%. 4、水力性质 4.1 渗透及渗透变形南疆盆地风积砂天然状态下的渗透系数为n×10-3cm/s,击实后水力学特性得到很大改善,渗透系数将为n×10-4cm/s,或者更小。风积砂岩性主要为粉土质砂,属于无粘性土。在水力作用下的渗透变形类型主要为流土型。临界水力比降依据下式确定[3].Jcr=(Gs-1)(1-n)(1)(1)式中,Jcr为土的临界水力比降,Gs为土的颗粒比重,n为土的孔隙率。上式计算结果应根据工程重要性,除以1.5~2.0的安全系数。当实际值小于计算结果值时,将不发生渗透变形。 4.2 湿陷及湿陷性在200kPa压力下浸水载荷试验的附加湿陷量和承压板宽度之比等于或大于0.023的土,即判定该土为湿陷性土[4].对于风积砂是否为湿陷性土,及其湿陷机理的研究基本还在摸索阶段,很多技术正在不断完善中。本文对南疆盆地工程项目进行了分析总结,并结合当前研究成果,总结如下[5]:南疆盆地风积粉土质砂具有湿陷性,该土属于轻-中等湿陷性土。其湿陷性与土中细颗粒含量有关,且粉粒粘粒含量越多,湿陷性越强。风积砂的湿陷性与土的干密度有关,干密度越大,湿陷性越弱,当干密度大于1.6g/c m3时,湿陷性基本不存在。 5、化学性质 5.1 胀缩性南疆盆地中风积砂天然状态下的硫酸钠含量约为0.05%,小于1%,基本不具有盐胀性。pH值为9.0左右,易溶盐含量为0.5g/kg,即0.05‰,小于0.3%,判定风积砂为非盐渍岩土[6]. 5.2 腐蚀性南疆盆地中风积砂硫酸盐含量(SO42-)一般小于1.0mmol/kg,镁盐含量(Mg42+)大多为0.2mmol/kg,氯盐(Cl-)含量约2.0mmol/kg,对天然建筑材料不具有腐蚀性。 6、结论 通过以上分析总结,可以得出以下结论,南疆盆地风积砂工程地质性质表现为:(1)少雨多风干旱环境下,风积砂属于单一结构,级配不良,具有松散结构,基本无可塑性,属于高压缩性土。(2)抗剪(剪断)强度低,粘聚力小,内摩擦角不大,表现为颗粒间交错镶嵌与咬合作用。风积砂承载力不大,但压缩变形快。具有较好的击实性,击实(压实)后物理力学性质显着提高。(3)风积砂属于非亲水性土,具中等透水性土,渗透系数较大,击实(压实)后,渗透性能改善,渗透系数变小。存在流土型渗透变形,具有见水湿陷的性质。(4)南疆盆地风积砂天然状态下基本不具有盐胀性,为非盐渍岩土,对天然建筑材料不具有腐蚀性。建议在南疆盆地工程项目中充分结合风积砂的以上工程地质特性,扬长避短,确保工程质量,提高经济效益。 地质工程论文:地质勘探工程测量工作中的问题和技术 在不断严峻的气候条件和环境形势的驱使下,地球地质地貌已经发生了复杂的变化,地质情况对工程设计和建设的制约影响日渐凸出。因此,为保障工程建设项目的正常进行,必须有效提升地质勘探工程技术。地质勘探工程中的测量工作是一项长期而又艰苦的工作,其中存在着许多要点和问题,需要我们在今后的工作过程中重点关注。 1 地质勘探工程测量工作中应注意的问题 1.1 测量计划的制定 随着社会的发展和经济的进步,人们的生活水平和审美情趣都得到了大幅度的提升,对建筑规模、质量和外观的要求也变得越来越高。然而,在地球环境不断恶化、人口数量急剧增多的形势下,工程在建设的过程中,不仅要考虑工程技术水平的高低,同时也应兼顾当地的地质气候条件。地质勘探工程也因此在近些年得到了迅猛的发展。测量工作是地质勘探工程中最为重要的工作之一,在工程中起到了为后续工程环节的设计、工程项目的施工提供重要数据的作用。因此,为了保证工程设计所需的地质参数能够得到了全面的检测,并达到一定的精度,需要在开展测量工作前,严格制定好测量计划。 1.2 做好人员和设备的管理工作 现今的工程项目不论从规模、结构、外观,还是从建设成本、施工场所上都较以往有了很大的差别,工程建设过程中所需要涉及的因素和所需要考虑的事项也越来越多,这也给地质勘探工程的测量工作带来的巨大的压力。测量工作效率的高低和质量的好坏,不仅取决于测量设备的质量和测量工作人员的技术水平,同时还受到管理人员这两者组织管理质量的影响。 许多测量工作方案在设计的过程中,由于缺乏全面的考虑和科学的调配,各个测量环节之间缺乏必要的衔接,导致不同测量阶段的工作内容存在重叠、部分测量工作结果对后续工程无用、某些测量工作质量低等后果。这不仅对工程建设项目的正常进行造成的阻碍,给工程建设企业造成了巨大的损失,同时也大大挫伤了地质勘探工程部门工作人员的工作积极性,对部门绩效的获取产生不利影响。另外,一些地质勘探工程的测量部门由于对测量人员和设备管理上的疏忽,导致一些在职业技术水平上达不到工作要求的测量人员和在质量、规格、数量上不满足测量工作要求的器材流入测量部门中,同样导致了测量工作质量和效率的下降。 2 提升测量工作质量的方法 2.1 升级测量设备及技术 近些年来,我国科学技术水平得到了迅猛的发展,各种新兴仪器设备和理论方法的出现,给地质勘探工程的测量工作注入了新鲜的血液。在竞争日趋激烈的国际化市场中,地质勘探工程企业要想博得头筹,必须加强对测量设备及技术转变的关注,根据自身工作需要和经济实力对这些技术和仪器作及时的引入,以提升企业的市场竞争力。同时,先进仪器和技术的升级,不仅有利于降低工程建设成本,提升工程项目的质量,同时也推动了节能环保事业的发展,对人与自然的和谐发展具有重大意义。 2.2 加强管理工作 地质勘探工程中的测量工作所涉及的因素和要点众多,为保障测量工作的顺利进行,并提升测量工作的质量和效率,需要相关部门加强对测量工作的管理。一方面,对工作人员进行监管,防止在职业技术水平和道德素养不符合相应标准的人员混入工程部门当中;一方面,对测量工作中所涉及的器材和文件进行管理,保障其质量和安全。另外,在执行测量工作中不同阶段的任务时,要处理好各个阶段之间的衔接工作,防止工作的脱节和工作内容重复的现象出现。 3 地质勘探工程测量工作中所常用的技术 3.1GPS 控制网 在经济全球化发展趋势的推动下,国与国之间在科学技术、人才信息等方面的交流日臻频繁。这不仅对我国经济的发展具有重大的意义,同时也极大的促进了我国科学技术水平的进步。 传统的地质勘探工程测量工作,往往利用测角网、导线网等测量方法对工程施工场所进行测绘。由于早期工程项目的施工规模较小、使用环境也较为良好,因此,利用这些方法所测定的数据能够满足工程的需要。然而,随着社会的发展和经济的进步,工程项目的建设规模和施工环境都发生了巨大的变化,传统的测量方法已经不能满足现代工程建设的需要。在计算机技术和航天航空技术发展的推动下,GPS 定位系统等技术开始在地质勘探工程领域崭露头角。利用 GPS 定位系统,能够很好的消除地质地形、气候条件、人为因素等的干扰,在提升测量精度的同时,也缩短了测量工作的时间。为了更加快速有效地得到工程项目设计和建设中所需的数据,人们开始借助于 GPS 定位系统,建立 GPS 控制网。GPS 控制网对工程项目施工场所的各点进行精确定位,而控制网中的储存区能够储存各点地质条件情况信息,借助于计算机高效的数据处理、分析和表达功能,实现对该区域地形情况的测绘。 3.2 红外遥感技术 鉴于现代工程项目规模逐渐扩大、施工场所地质地形条件变得愈来愈复杂的情况,传统的地质勘探技术,在质量和效率上已经不能满足工程建设的需求。红外遥感技术与 GPS 定位系统类似,也是基于计算机技术和航天航空技术发展起来的。红外遥感技术是指从人造卫星或飞机对地面进行观测,通过电磁波的传播与接受,感知目标的某些特定并加以分析的技术。由于不同物体具有光谱特性,对同一光谱区的光线的反映情况不同,人们可以通过对不同物体间的这些差异,对物体作出判断。 基于红外遥感技术的这一特性,同时考虑到在利用红外遥感技术进行地质测量时,具有探测范围大、受地面条件限制少以及获取信息的速度快、周期短等特点,目前大多数地质勘探工程的测量工作均有采用红外遥感技术。 4 结语 测量工作是地质勘探工程中重要的基础工作,对地质勘探工程的质量以及后续工程建设的质量都有着重要的影响。为满足工程项目设计、施工要求,保障工程项目的质量,必须加强对工程测量技术的研究,促进地质勘探工程的健康发展。 地质工程论文:辽宁省环境工程地质特征分析及其问题的防治探讨 1引言 环境工程地质既是工程地质的分支学科,又是环境科学的组成部分。它是专门研究由于人类所兴建的各种工程设施引起的工程地质现象、问题及其防治和利用等。因此,环境工程地质不但要从地质角度,而且要从环境保护角度,亦即从人类资源生态、健康、生存和发展的角度进行整体的综合研究,克服地质和环境给人类带来的危害[1]。辽宁省地势自北向南、自东西向中部倾斜,受北北东向地质构造格局控制,山脉平原均呈北东方向展布。山地丘陵分列于东西两侧,中部为平原,北部为波状平原及丘陵低地[2]。 2区域地质概况 辽宁省地壳运动具有多旋回的特点,断裂构造分为超岩石圈断裂、岩石圈断裂、壳断裂和一般断裂4种,它们分属于中朝准地台断裂体系和滨太平洋断裂体系。辽宁境内的深断裂极为发育,具有多期次活动的特点。该区第三纪以来的地壳变动,表现为辽东、辽西大面积上升,中部下辽河平原下降,伴有断裂、火山活动及局部小构造生成。表现为:辽北低丘缓慢隆起、下辽河断陷平原沉降、辽东山地较强烈隆起、辽西丘陵山地缓慢隆起。 辽宁省为继承性的断陷、坳陷盆地,新构造运动控制着全区的环境工程地质稳定性,展示出明显的差异性运动,从而也导致了岩、土体结构类型较为复杂,因此全区的环境工程地质条件有较大的差异。 3环境工程地质特征 3.1环境工程地质稳定性 辽宁省环境工程地质稳定性大体可分为4种类型: 辽西为弱差异性上升的冲洪积平原基本稳定的环境工程地质条件。 辽东为强差异性上升的冲洪积平原不稳定的环境工程地质条件,主要表现在深大断裂在本区通过,并有多次强烈地震发生。如1975年曾发生7.3级海城强烈地震造成的危害极为严重,周期性地震活动的发生使此区成为易受强烈地震危害的不稳定区。 中部及北部为均匀下降的冲洪积平原基本稳定的环境工程地质条件。沉积物均一,为上覆粘性土良好的天然地基与少丘漫布的天然地基。 辽南为河口三角洲大幅度下降的滨海平原稳定性较差的环境工程地质条件,受构造运动的影响,本区大幅度下降,接受河口及海相沉积,形成多层结构。该区表面为盐渍土,临海为淤泥粉砂互为夹层的软弱地基和砂土液化区,工程地质基础条件较差,受强烈地震活动的影响,使此区呈现出稳定性差的环境工程地质特征。 3.2岩、土体工程地质类型 3.2.1岩体工程地质类型依岩体成因及特征、产出条件、物理成分及组分,划分了沉积岩、岩浆岩及变质岩三大类型。以岩体层组为单元,划分了薄层—中层—厚层状结构类型。依岩石的干抗压强度及软化系数划分了较坚硬—坚硬强度类型。其干抗压强度为60—2124.5MPa,软化系数为1.0。根据岩体的建造类型、岩性、强度及结构面的展布,将省内岩石划分6个工程地质类型即较坚硬中厚—薄层状砂岩、砂砾岩、页岩为主岩组;坚硬厚层—中厚层状灰岩岩组;厚层—中厚层状石英岩、砂岩、大理岩、灰岩岩组;坚硬块状花岗岩为主岩组;坚硬玄武岩、安山岩为主岩组;坚硬块状混合花岗岩、混合岩为主岩组。 3.2.2土体工程地质类型依土体的岩性、水理及物理力学性质划分类型,按土体在垂向30m的深度内的分布组合,进行结构分类,即土体夹层累积厚度不超过总厚度的10时为均一结构;土体夹层超过总厚度10的叠置分布为多层结构。土体类型有非粘性土的砂类土、砂砾石;粘性土有粘土、亚粘土、亚砂土;特殊类土有黄土类土、盐渍土和软弱土。 上述各类土体结构与岩石类型所形成的地基条件有明显的区别,在辽西地带及大小凌河的中后缘为上伏粘性土或地表沙丘漫布的良好地基,在东、西、北部山前坡状平原为黄土类相对稳定的地基;辽河以西至大小凌河扇前缘则为具多层结构由泥质、盐渍土构成的软弱地基; :请记住我站域名/ 4环境工程地质问题 4.1地面沉降 起因于超量抽取地下水液态矿体。如海城、本溪、大连、辽阳、鞍山等地因过量开采地下水,破坏了地下水的动态平衡,致使土层非弹性压密,极易形成地面沉降,造成地基稳定性的不利影响。因开采石油、天然气也可造成不可恢复的地面沉降。 4.2诱发地震 水库蓄水、向地下注液、采矿,在特定的工程地质环境内均可以诱发破坏性地震。据文献资料不完成记载,自公元421年至1975年,全省共发生三级以上地震70余次,五级以上破坏性地震20余次。 本区隶属环太平洋地震带华北地震区,海城—营口地震带,是活动性较强的地震带,历史上曾发生多次大于五级的破坏性地震。地面出现裂缝,大坝多次震裂。 4.3边坡失稳 据有关资料报道,70的滑坡的发生或复活均直接与工程开挖有关[3]。水库区由于水位上升,浸润托浮作用于边坡,常引起大量崩滑现象;采矿既可塑造边坡(如露天开采),也可使边坡脱空(地下开采)。从而使边坡失稳。又如公路、铁路等交通线的修建而开挖路基,也会破坏自然边坡的休止角而使其失稳,致使沿交通线形成带状的工程地质环境恶化区。 4.4人工废弃物对环境的危害 废矿、矸石及城市生活垃圾等的堆放也会引起工程地质环境的恶化。生活垃圾不仅污染地下水源,增强地下水对建筑物地基的腐蚀性,也会给未来的地基处理带来困难。 5环境工程地质问题综合防治对策 辽宁省是一个环境地质问题较多的省份。地下水位下降,引起某些地区产生地面沉降;矿渣山、尾矿坝、垃圾填坑等,造成下游地下水源、地面水源等的污染及某些环境污染问题的产生等。所有这些现象,不仅要从工程地质范畴加以研究,而且还要从环境科学角度进行研究。 辽宁省由于天然地质环境的促成和控制,以及人类活动对环境地质的改造与破坏,产生了一系列原生环境工程地质问题,进而引发出现了人为环境工程地质问题。为使环境最大限度地为人类所利用,对各类环境工程地质问题加以综合防治,进行区域性、系统性、整体性和相关性的系统分析。对各类子系统的防治措施简述如下。 5.1地面沉降的防治 按照地面沉降的成灾特点、沉降寿命和危害等方面予以考虑。控制地面沉降主要方法有人工回灌和限制或限量开采;填高沉降洼地,乃至修改城市 规划。 5.2诱发地震对策 诱发地震具有地震本身的和次生的双重灾害。防震抗震和减轻地震灾害主要是通过以下途径实现的。 5.2.1控制地震的设想有的科学家设想,通过诱发一系列小地震,分解尚未发生的大地震为若干较小的地震,或者提前释放一部分已积累的应变能,减弱当地即将发生的大地震的强度。即设法锁住一条活动断层的部分地段,然后在未被锁住的地段用住水的办法增加液压,使这段断层产生小规模地震错动。 5.2.2预测、预报地震预测预报地震的关键是有无诱发地震及其最大震级的估计。当然,从出现微小的诱发地震活动到发生破坏性大地震之间有时要经历几个月甚至几年的时间。能够正确地预报诱发地震的发展,仍然有助于采取各种防震措施。 5.2.3.进行抗震设防对常见的滑移、开裂、渗漏和沉降等加以防范,控制震陷率急剧增加,使震陷率随地震强度的增长发展缓慢。 5.3地裂缝的工程防治对策 5.3.1避开法因地裂缝地表陡坎充分发育后,会在很长时间内比较稳定,一般建筑可在地裂致灾作用减弱后的几年内修建,也可满足工程寿命的要求。故既要采用空间域的避开法,又要采用时间域的避开法。 5.3.2部分拆除法适用于已建成建筑物的长轴与地裂走向接近正交的情况,由于地裂缝的宽度很窄,所以此法很有效。 5.3.3适当加固法(加抗剪梁法)对于建筑物位于地裂的主变形区域或只有小部分地区被地裂所切割的情况。目的是提高建筑物的整体抗剪能力。相互平行或垂直的建筑结构在其节点处呈铰结,其总体抗剪能力是很弱的,加入抗剪梁后,节点处的转动已非常困难,结构的刚性将大大提高。 5.3.4土的特殊处理方法局部浸水法。湿陷性黄土地区,利用黄土的湿陷性及其下沉稳定较快的特点,可以进行有控制的局部的浸水(必要时可以加压),使下沉量较小的一边得到一个人工补偿下沉量,以达到整个基础均匀下沉的目的。 断裂置换法是一种以裂治裂的特殊方法。断裂的传播必然遵循能量最小的原理。为了挽救坐落在地裂处的建筑物,可以在其近旁设置一条人工地裂,只要把原建筑进行一般性的加固,就可能使原地裂成为不活动的地裂,而人工地地裂成为活动地裂,起到断裂置换的作用。 地质工程论文:简谈工程地质勘察存在的理由以及策略 一、地质勘察概述 (一)工程地质勘察目的 工程地质勘察目的是为了在工程施工建设的设计及施工环节,实现安全无事故的目标,在达到预期建设目的的同时,最大限度的使建筑物与现场的地质条件相适应。工程地质勘察涉及到很多的方面,具体工作是由专业的单位进行的,对工程地质的评价也需要遵循一定的原则。 (二)工程地质勘察内容 1.地质结构 在较为稳定的地质结构之上修建建筑物,可以确保建筑物的稳定性,克服地质条件所需要付出的代价较小,但是,如果选址的土层情况不好,那么往往需要花费很大的人力、物力、财力来克服土层的缺陷,才能保证建筑物的安全。 2.不良地质作用及特殊性岩土 对于建筑物来说,地震、泥石流等不良地质作用和地质灾害对建筑物的安全有较大风险。首先要分析其主要分布区域,选址尽量避开这些区域。比如,地震区的工程项目,首要考虑的理由就是地震对建筑物可能造成的影响;有一些区域还有可能分布软土、膨胀土等特殊性岩土,这就需要在工程勘察的时候认真细致,查明场区工程地质情况。 二、建筑工程地质勘察的重点 对于一个城市的建设,离不开居住区、卫生设施、公共设施等各方面建筑的建设,而这些建筑的顺利建设,需要与城市道路建设进行有效的结合。城市的发展过程中,还会有一些工厂等建筑的建设,来推动城市的发展,所以,对上述建筑进行工程地质勘察时,勘察的重点主要有三个方面:第一勘探点的布置及岩土测试项目应充分理解设计意图,同时满足规范要求,这是勘察项目能否高质量完成的前提。第二,对所要进行的建筑主体对象进行勘察,即地形地貌特征、土的物理与力学性质、地层纵横向分布情况、地下水的化学成分、地下水的埋藏深度以及地下水的动态特征等。第三,根据地层特征、地质参数及拟建(构)筑物基础特点,进行有针对性的工程地质分析和评价,并提出合理的工程措施倡议。 三、工程地质勘察存在的理由 (一)工程地质勘察的质量理由 根据工程地质勘察工作出现的理由有很多的共性,主要是工程概念模糊,勘察的目的不够明确,使用的勘察策略不恰当;对于现场的实际情况,使用的分析策略存在诸多的不足,公式使用错误;在提交的地质报告中,很多叙述不够清晰,得到的结论所采用的依据不够合理,甚至是存在一些错误;有极少数的地质报告敷衍了事,实际的勘察工作并没有完成,匆忙下结论,这是对自身工作不严肃的表现。出现了这些理由,阶段性工程审查自然得不到认可,工程建设的工期可能会受到延误;假使审查合格,那么工程建设过程中以及未来建筑物的使用过程中也是后患无穷。 (二)现场钻探中常见理由 目前,我国工程地质勘察业也进行了一系列的改革,具体体现在技术与劳务渐渐的分离,而勘察单位配备的勘探设备也逐渐减少,并且原本的钻机在经济责任制名义下都转变成个体钻机。在签订完勘察合同后就联系社会上的个体钻机,即便有的单位本身就拥有一些钻机,但是因为工期太短,就必须联系个体钻机参与抢工期。这使得社会上的个体钻机增加,通常只是到工地后临时签个安全责任状和技术交底,却没有系统的进行管理。个体钻机的钻探劳务费比较低,但是钻机工人工资却逐年提高,且钻探设备、耗材等的费用也在不断增长,使得钻探成本加大。个体钻机业者按规范要求进行钻探就无法挣钱,因此就会出现违规工作。现场常见的违规行为有不取岩芯或少取芯、开水扫孔钻进、超管钻进、不做标贯或不按规范要求进行标贯;取土样不规范或采用人工包芯样;甚至编造钻孔资料等。 (三)勘察报告编写中常见理由 对于进行勘察工作时,因为缺乏经验丰富的技术人员,勘察单位经常启用刚毕业不久的工程经验不足的年轻人管理现场或编写报告,进而其不能准确把握岩土体的物理力学特性,同时还存不能合理的对拟建物的特征,并结合岩土特征提出最佳的地基基础方案,尤其是边坡治理方案、基坑支护方案、地基处理方案等。 地质工程论文:谈水利工程坝址选择的工程地质勘察 【论文关键词】工程地质勘察 水利工程 坝址选取 【论文摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。 1.引言 水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。 2.坝址选取的工程地质勘察 在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。 2.1 区域稳定性 区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。 2.2 地形地貌 地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“V”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“U”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。 2.3 岩土性质 岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。 (1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。 (2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益。 (3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。 (4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。 另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。 2.4 地质构造 地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。 2.5 水文地质条件 在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。 2.6 物理地质作用 影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯 页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。 2.7 天然建筑材料 天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。 3.结语 从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。 地质工程论文:环境工程地质问题探索 1 引言 随着国民经济的快速发展促进了城市化进程的加快,出现各种各样的工程项目的实施,从而造成了城市地质环境的变化。以往研究分析城市地质环境的变化通常体现在过量开采地下水而引起的地面沉降。但是最近几年城市建设出现了更多的拔地而起的高层建筑,这些建筑通常伴有地下室,这些地下室的开发就需要开挖基坑,这样的话就会导致周围的地质环境、生态系统受到严重的破坏。地质环境的破坏程度受不同建筑开挖的程度的影响,下文就是以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 2 地质环境问题的表现 因为开挖深基坑而对地质环境造成的影响通常表现在:建筑物出现裂缝、周边道路出现断裂,地面的下沉和塌陷,基坑出现积水,基坑四周土的滑落等。 2.1基坑墙体的滑落 基坑的开挖需要采取相对的保护措施,在基坑的四周需要进行一些支架的保护,若是不采取这些保护措施,那么就会造成四周墙体土质的坍塌和滑落,就算采取支护措施,若是措施不当,那么四周的墙体也会产生滑移,压力在护架上导致变形等等[1]。南京地区的基坑的开挖通常是采用垂直开挖的形式,比若说南京交通银行,开挖了6.7m深的基坑,钻孔桩都是一些挡木桩,后面的止水帷幕桩只有的0.3m的直径。这样两个桩的质量得不到保证,就不能形成止水帷幕,那么在开挖的过程中就会有大量的泥沙的产生,护桩就不能产生保护的作用,导致地面出现裂缝,土质滑落,四周的墙体出现了严重的裂缝,由此不得不停止施工。 2.2积水造成地面塌陷 开挖较深的基坑的时候需要考虑到地区原本的地下水的平衡状态,像南京地区就存在比较浅的地下水位,这样开挖的过程中忽视的这点使得基坑内出现了大量的积水,特别是当挖到砂层的时候,水流就更容易从砂层中渗出,,若是不及时采取措施制止,那么将会给施工造成严重的影响[2]。 2.3降水造成地面沉降 在施工过程中因为触及到含水砂层,常常会伴随着涌水、涌砂的情况,这些都是因为基坑的底部都是一些厚度浅薄的土层,由此地下水在压力的作用下就很容易冲破这层土。为了对这样的情况进行防范,进而有很多措施被采用,在南京地区大多采用隔水或者降水措施,并且在所有解决涌水、涌砂问题的措施中最有效并且最为经济的方法就是井点降水,所以这种措施被广为采用,特别是南京地区。另外也出现地下水过度的抽取而造成地面下沉的现象,从而低于安全的底线。很典型的案例就是南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生地面塌陷事故,经过调查分析发现正是因为通过井点降水过度的抽取地下水导致地面下沉的原因。 2.4基坑不同程度地发生变形 通过降水措施抽取地下水,使得地下水位变低,增强了有效应力,进而导致基坑发生不同程度的变形。通过对这些变形的情况进行分析发现因为基坑距离的不断变化导致了基坑不同程度的变形,但是当建筑物和路面不能够承受这种变形带来的压力时,那么就产生可建筑路或者路面的裂缝或下沉现象。在南京比较典型的案例就是国贸中心基坑,在最初的设计要求是使用双排深层搅拌桩止水,但是因为施工场地的限制,就减少了一个深层搅拌桩,导致基坑和周边的道路表层出现了裂缝情况。 3 防御措施 对于工程地质的问题的产生还有很多因为一些意想不到的因素的影响,也有可能是因为工程设计阶段出现的漏洞,因此为了能够有效地防止这些因为基坑造成的事故甚至人员的伤亡,做佳措施就是采取预防为主的对策。所以这就需要相关的人员高度重视有关施工的情况,制定完善的预防政策,从而在最大程度上降低甚至排除因为基坑带来的危害。考虑到南京地区周围的情况,在进行基坑支护措施的时候一定保证能够正常使用周围的一些民用设施。最初的那旌德基坑开挖通常都是低于8.0m的,所以当时的支护措施主要是为了能够对基坑四周的墙土进行支撑,但是随着越来越深的基坑深度的开挖,造成的地质危害也越来越复杂,下文对此进行一些事故的阐述: 3.1堵住漏水点 工程的施工质量不过关很容易影响施工过程中的一些墙体的渗漏,这是工程项目普遍存在的现象。但是这些现象在不同程度上是可以采取相应的措施的,比如说渗漏出的水中含有泥沙,那么就可以采用凝材料堵住漏水的地方即可[3]。 3.2 减压井处理措施 开挖基坑时常常会出现过度开挖,忽视了地下水的平衡,并且基坑底部土层厚度比较浅薄时,土层就会慢慢形成一个凸起,在这个凸起没有受到冲破之前,基坑的四周就会出现冒水、冒砂的情况,然后水力就很有可能会冲破土层,从而造成地面沉降,对这这种情况的处理就需要采取减压井处理措施[4]。 3.3 基坑周围架设支架保护 在对基坑周围架设支架保护时,避免支架措施采取不当,需要注意墙体是否出现冒水或者冒砂的现象,确保墙体的刚度够强,支架扎入土层的时候要够深,这样才能够防止引起墙体土质的滑落,从而造成支护结构整体坍塌;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷,从而导致严重破坏周围的环境。所以出现以上情况可以采用以下的办法: (1)对造成路面出现的所有的裂缝进行封堵,避免雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)对基坑四周的地面荷载力进行减轻,使得支护结构上的一些朝向上的荷载得到降低[5]。 (3)出现不可收拾的现象的时候立即向基坑内填土,一直到基坑四周的土层刚度够强的时候在重新开始开挖。 (4)采取措施加固基坑中可能滑移的墙面,并对这些现象的严重程度进行评估。 对以上各种情况的处理还有一种不得已的措施,就是注浆。采取这个措施的时候需要注意注浆的压力,不然则会严重破坏基土的原状结构。 4 结束语 从最近几年有关南京地区的基坑开挖的情况来看,对于出现的危害情况采取的措施比较多,并且都取得了相应的效果,但是还是会出现一些不大不小的事故,造成了严重的经济损失,不过至今还没有产生整体塌坑的毁灭性事故。因此对于基坑开挖出现的危害有必要进行规范这些开挖的程序,从而从根本上避免一些环境工程地质的危害。另外需要在基坑开挖之前进行地质勘测,对于可能造成的环境危害进行评估。同时引进信息技术到基坑的开挖过程中,随时监督开挖的过程,及时发现存在的问题,进而采取措施解决。 地质工程论文:论城市规划中环境工程地质的作用 随着我国经济快速发展,能源的开采、人口的增多、城市改造建设、能源的开发等人类活动对自然环境造成严重的破坏,从而引发洪水、山体滑坡、干旱等自然灾害,造成生命、财产损失。而城市的建设是否科学、环保,渐渐受到大家关注,城市的建设者也更加重视环境工程。本文就环境工程地质在城市规划中的作用进行简要分析。 城市环境地质学是环境地质学的一个分支学科,是应用地质学原理、方法和地质资料对城市地区、城市密集区、城市群地区进行规划、管理和治理的一门学科。其主要内容为城市建筑环境,地基的稳定性调查与区域稳定性评价,供水条件的调查,地质灾害的预防和处理,建筑材料矿产的圈定,废物排放、水土污染等问题及其处置,以及与城市地质环境有关的其他问题的研究。 一.城市环境地质问题 (1)水资源问题 随着经济发展与人口的增多,城市供水量也再不断的加大,城市的水资源也对城市发展有所影响。由于水资源的逐渐匮乏,从而引发了诸多环境问题,既而才受到世界的关注。由于地下水的过度开采,许多城市都出现了地面塌陷、路面沉降、饮用水源枯竭、海水倒灌等现象。供水资源与供水条件的保护,主要在于地下水的水源选择、分析、评价;地下水的合理开发、保护、管理;地下水科学的调节利用。因此,利用工程地质学对城市的水资源进行综合分析、研究、评价,制定合理、科学的城市规划方案,既可以节约资金,也会对水资源保护,起到关键的作用。 (2)城市垃圾 城市垃圾主要分为生活垃圾、工业废料。伴随着经济的发展,城市的扩大,人口的增加,从而生活垃圾与工业垃圾迅速激增,成为了城市的一个直接的或潜在的危害。垃圾所产生的危害会对地表产生污染,改变土地性质等,从而引发植物的枯萎,水源遭到破坏,大气受到影响,酸雨的形成,既而形成连锁反映,对人类的生活、财产造成严重危害。 (3)地基问题 地基的勘察不要有:岩土体结构、物理化学性质、微地貌、水文地质条件等方面。我国软土分布在国内沿海城市,特殊土的分部具有区域性特质。软土有空隙比大、强度低、松软、压缩性高等特点,由此对于施工与软土层上的工程项目经常会出现一些质量问题,例如地面裂缝、墙体开裂、建筑物不均匀沉降、桩基位移、基坑边坡塌落等。而地下水发生变化时,易改变土壤的物理力学性质。既而查明地基土质的物理力学性质、结构特征、水文地质等条件至关紧要,由此才能保证建筑的使用安全、地基的稳定性。 (4)旧城区人为因素 在旧城区内,热力场、重力场、地电场、声场、辐射场、地震效应场、地磁场等自然物理场,将受人类的经济活动、资源消耗等人为因素影响而发生改变,从而影响到水资源、大气圈、氧气含量等自然环境问题,危害旧城区内所有生物的健康。 二.工程地质的流程、方法 (一)工程地质调查绘图:环境地质图与工程地质图,都能很好的反映出工程环境与地质环境间的关系,从而模拟真实情况。 1.依据制图内容,例如工程地质分区图、地质图等。从地质灾害角度考虑,研究、分析与场地相关的地质自然灾害,对其进行评价、研究地质环境所引发的不利影响,从而分析、制定预测防治措施。制图前,需要研究、调查、分析城区范围内的环境工程地质。 2.根据目的,如台山核电站等为某个特定工程提供资料。 (二)工程地质评价 1.隐蔽工程评价。 2.场地稳定行与适应性评价。 3.边坡稳定性评价。 4.工程地质地震评价。 5.河流环境工程评价。 6.区域地壳稳定性评价。 (三)应用摇感技术 摇感技术在环境工程地质研究与评价时,有着重要的作用。它具有成图成本低、技术块、质量好等优势,可对区域地质、场地地形、动力地质现象动态、地质构造、河流水质、土地利用等方面情况进行环境检测与环境质量评价,编制各种资料信息图件,而随着计算机技术的提升,将摇感技术与计算机相结合,使其更电子信息化管理、操作,既而提高速度与灵活度,提高效率,更方便的掌握各方面信息。 三.环境工程地质的作用 环境工程地质,是一切工程项目施工前的必要条件,是通过工程地质的环境评价、研究、分析,预测不良环境地质作用对城市建筑安全、人类的生命健康的影响及后果,并制定、落实科学合理的应对方案与防治措施,依照环境工程地质学对场地开展全面的、综合的评价,为获得更合理、科学的施工方案、规划设计,提供资料。或以上述措施为前提,预测、研究人类活动对环境地质的影响,突显人类对自然环境所造成的破坏与影响,以及经过这些影响与破坏后,反过来对人类生命安全、生活环境、建筑安全等方面产生的危害与影响。例如,山林过度的砍伐,造成山体地质不牢固而引发山体滑坡、泥石流;地下煤矿资源过度开发,导致地面塌陷、地下水污染等,实行环境工程地质的主要意图,就是为了防治人类活动对环境质量的过度影响、破坏,同事防治自然环境对人类财产安全的威胁,为合理、科学的利用保护地质环境,提供最有力的依据。当发生地震、洪水、山体塌方等自然灾害时,依据环境工程地质相关勘探、分析、评价后,所做的对应方案,可迅速、及时、有序的开展救援等应急措施。 结束语 城市的生态环境,建筑的质量安全,人类的生命健康都与环境工程息息相关,环境工程地质是一切项目施工的前提,科学的落实环境工程,合理的城市规划,它为生态化城市提供了良好的保障,延长了旧城区的“寿命”,增添了新城区的“生机”。在未来的城市建设与规划中,我们要根据环境工程地质情况而开展建设,科学的控制城市建设规模与速度,协调、维持好自然环境与城市建设间的关系。 地质工程论文:地质工程中地质灾害防治制度的立法研究 随着人类活动的日益频繁,在促进经济快速发展的同时,对于地质构造的破坏也在日益加剧,地球对于人类活动破坏的有力反击就是地质灾害的频繁发生。近年来,我国各种形式的地质灾害接踵而来,据统计资料显示,我国每年因地质灾害而造成的损失约为三百亿元人民币,这样一个庞大的数字不能不引起我们的重视,在全国各地,尤其是经济比重较大的城市进行地质灾害防治工作已经是刻不容缓的大事。虽然我国早在2004年3月1日就已经开始实施《地质灾害防治条例》,完成对地质灾害防治制度的立法工作,使得地质灾害防治工作有了法规依据,但是,经过九年的实践,科技得到飞速发展,地质灾害防治手段不断更新,显然旧的法规已经不适应社会发展的需要,不能给现阶段地质工程中地质灾害防治工作的全面有效开展提供平台,因此,对于地质工程中地质灾害防治制度的立法是现阶段社会发展的需要,是有效减少经济损失和生命威胁的需要,是地质工程得以顺利开展的需要,能够为地质工程中地质灾害防治工作提供政策引导和法律依据,是当前有效开展地质灾害防治工作的重要保障。为了进一步加强地质灾害防治工作,2011年6月1日,国务院第157次常务会议审议通过了《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》,并于6月13日正式印。《决定》的印发,是我国地质灾害防治事业发展的重要里程碑,对进一步理顺和完善地质灾害防治工作体制和机制,加强和改进新时期地质灾害防治工作具有重要指导意义。由此可见,国家已经高度重视地质灾害防治制度的立法。 1 地质工程中地质灾害的类型 中国的地质灾害共可分类十类,分别为地震灾害、火山灾害、滑坡崩塌泥石流、地面变形,海洋(岸)动力、水质与环境污染、开挖工程、沙漠化,地方病、洪水与风沙。在这十类地质灾害中,完全没有人类活动参与的地质灾害严格来说也只有火山灾害这一类,其它分类中的地质灾害都或多或少与人类的活动有关系,也就是说由于工程导致的诱发性地震、违规开山取石诱发的泥石流、山体滑坡等、非法开采地下资源或是开采缺乏科学性而导致的地面变形,开裂、沉降等、过度碳排放导致的全球温度上升,使得海水平不断提升等、人类活动形成的污染物排放超标、开采工程如煤、石油、天然气、金矿等开挖工程性地质灾害、沙漠化、地方病以及洪水和风沙,这些都是地质工程中地质灾害的类型。因此,严格的说,地质工程中地质灾害防治工作重点主要是针对人类活动对地质构造造成的破坏进行弥补,以减少地质灾害的发生,减少经济损失和人员伤亡,促进经济和整个社会可持续化发展。 地质工程就是研究人类的工程活动与地质环境的相互作用,以便认识评价,改造和保护地质环境。在现代化的科学技术的支撑下,更为有效的地质灾害防治手段需要新的制度立法来支持,并对人类工程活动进行监督和限制,避免对地质环境造成过度破坏。所有与人类活动有关的地质灾害都被包括其中,都需要建立完善的制度和法制化予以监督,才能更好的促进经济与地质环境的和谐统一。 2 地质工程中地质灾害防治制度立法的重要意义 对地质工程中地质灾害防治制度进行立法不但可以提高地质灾害防治力度,还可以完善和改进原来弛质灾害防治立法体系的漏洞和不足,落实更为科学合理的防治制度规范,并为政府的权力运行和公民的权利保护提供有效的法律保障,因此,地质工程中地质灾害防治制度的立法具有重要的现实意义。 2.1地质工程中地质灾害防治制度立法是现阶段地质灾害频繁发生的客观要求在地质灾害立法过程中,日本的立法值得我国借鉴。日本每一次地质灾害发生后,都会出台相应的防治法文。近年来,紧跟南方极冷天气灾害,四川汶川发生7,8级地震,而后甘肃周曲县又发生特大泥石流,以及部分石油、采煤矿区等发生重大地质灾害事故等,这些地质灾害给我国的经济造成非常大的损失,同进也夺去了众多同胞的生命。但值得庆幸的是,国家正不断地加大地质灾害防治力度,大量资金被用于防灾治灾,而且,国家非常重视通过立法徐径,以法律规范的形式。将地质灾害防治工作系统化,制度化、规范化,赋予其强制性和权威性,通过“依法防灾”、“依法救助”、“依法治理”来进行综合性的地质灾害防治工作。这种以法防灾治灾举措的目的,就是要以制度法制化来减少地质灾害给人民的生产生活造成的负面影响,因此,仅靠一部《地质灾害防治条例》进行规范和约束,很难达到理想要求,必须进行新的立法,才能完善地质工程中地质灾害防治制度。 2.2地质工程中地质灾害防治制度的立法是多部门联合防治的纽带 地质工程中地质灾害防治需要多个部门承担不同的权限和职能,这些不同的机构负责不同的地质灾害防治管理事项,而对于同一地质灾害在防治过程中,可能涉及到所有机构的所有人员或部分人员,因此,必须要有一个带有强制性的纽带将这些机构联系起来,才能实现统一管理、统一防治的目的。地质工程中地质灾害防治制度的立法,可以将灾害防治制度法制化,强制要求所有机构或部门必须共同对同一地质灾害进行防治,才能最大限度地减少损失。这种地质灾害防治制度的法制化,能够将国土资源局、地震局、水利局、安全生产监察部门监管的矿山灾害等机构有机的统一管理,而又不影响各自的独立职能,从目前我国的国情来看,从立法角度来联合备部门对地质灾害的防治工作是非常必要的。 2.3地质工程中地质灾害防治制度立法是地质灾害防治法律体系的重要内容 地质灾害防治制度立法面对的是所有类型的地质灾害,包括地质工程中的地质灾害防治制度立法,而且地质工程中地质灾害防治工作涉及到地质灾害类型的绝大多数,因此,地质工程中地质灾害防治制度立法是地质灾害防治法律体系中的重要内容。虽然我国已经拥有相关的法规政策,但由于现代地质灾害的复杂性和防治手段的不断更新,原有的法规难以满足时展的要求。因此,对地质工程中地质灾害防治制度进行法制化建设是充实和完善原法规的必经之路。 2.4地质工程中地质灾害防治制度立法是我国法制建设的,必然要求 法制建设要延伸到社会每个领域,才能充分保障公民的权利和政府的权利运行,才能消除法律盲点,实现完善的法制化社会。而地质工程中地质灾害防治制度必需响应现阶段国家减排低碳经济的号召,从法律上完善地质灾害防治制度,因此是尽快完善我国法制化建设的必然要求。为了减少人类活动对于地质环境的负面影响,必须从法律高度进行监督和约束,使人们能够依法减灾、依法防灾、依法救灾,最终完善相关的法律体系。 3 地质工程中地质灾害防治制度的法规现状 我国地质灾害防治法规建设经历了十多年的历程,从1999年的《地质灾害防治管理办法》到2004年的《地质灾害防治条例》,再到2011年的力务字印发的《关于加强地质灾害防治工作的决定》,可以说从法制角度逐步实现了地质灾害防治制度的法制化建设,使得地质灾害防治工作有法可依。 但是,1999年地质灾害防治制度立法讲求的是“群测、群防、群治郴’政策,这种群的特征法规明显已经无法满足现阶段地质灾害的防治需要。尤其是目前的地质工程中的地质灾害防治工作。要求准确、安全、可靠、科学,独立,这些特性要求现代化的立法来支撑,才能达到最佳的防治目标。而2004年的地质灾害防治法规又过于笼统,不能起到很好的约束性,而且可行性也无法可靠保证,因此,必然针对目前地质工程中地质灾害防治制度进行立法,才能更实际、更有效,更有可行性。2011年国务院印发的《决定》,是地质灾害防治制度立法的里程碑,它从顶层设计的高度对地质灾害防治制度进行法制化要求,提出坚持属地管理,分级负责、预防为主、防治结合中、群专结合等五项原则,实现了地质灾害在理念,体制、机制,手段措施等方面的创新。 可见,地质工程中地质灾害防治制度的立法是对地质灾害防治法制建设的完善和补充,响应了2011年《决定》的原则,能够更好排除《决定》治理盲点,为地质工程所有地质灾害的综合防治提供有力的法律依据和强制措施,有效将地质灾害的不同机构进行联系作业,最大限度的调动政府职能在地质灾害防治中的作用发挥,为灾后迅速有效的重建打下法律基础。 虽然我国已经初步形成了地质灾害防治的法律体系,但由于我国地质灾害类型多,分布广,灾害严重,而防灾救灾能力相对较弱,使得地质工程中地质灾害防治制度仍呈现出以下几方面的矛盾:(1)地质灾害防治立法层级太低,体系不完整,缺乏规范地质灾害防治管理的基本法,(2)现行法律对地质灾害管理部门的职能定位不明确;(3)地质灾害应急预案缺乏其应有的效用;(4)地质灾害防治资金来源规定不足;(5)众多问题得到不法律的规定和调整。这些问题不能从法律角度得以解决,地质工程中地质灾害防治工作就难以有效开展,就不能从根本上化解矛盾,不能在地质灾害来临时采取有效的防灾减灾措施。因此,地质工程中地质灾害防治制度的立法必须尽快完成。 4 完善地质工程中地质灾害防治制度的对策 我国目前的地质工程中地质灾害防治制度没有核心的基本法作支撑,不能很好的解决地质灾害问题,若想改变现在地质灾害防治制度过于盲目,无核心法可依的现状,打破地质灾害防治制度过于松散和区域性的局面,必须尽快完成地质灾害防治制度的立法,形成地质灾害防治的高层级法律,并以此为核心来开展地质灾害防治工作,这样才能有效汇集防灾力量、防灾资金,采取有效的防灾预案,依法进行防灾工作。 4.1加快地质灾害防治制度立法进程 只有最高层级的立法出台,才能将所有地方的地质灾害防治法规进行统一和调整,才能为各类型的地质灾害提供防治的基本法,实现依法防灾治灾减灾,并将以前无法解决的矛盾通过立法得以解决,使得单一地质灾害的法规以最高层级的基本法为核心,为依据来完善自身法制建设。为了达到这一目的,改变目前我国地质灾害防治制度的法制独立化和混乱化的局面,必须加快地质灾害防治制度立法进程,为地质工程中地质灾害防治制度提供核心法,实现法制化的防灾救灾制度,才能有效缓解地质灾害的破坏程度。 4.2地质灾害防治制度的立法化解所有矛盾 目前地质灾害防治制度存在的众多不足和矛盾,究其根本原因就在于没有基本法做防灾治灾依据,各地方出台的法规不具有统一性,过于独立,而且不能对地质灾害的防治上升为国家行为,而地质灾害防治制度的立法,则将所有地质灾害防治进行了统一和调整,将地质灾害防治上升为国家统一管理防治行为,这一立法能够将目前存在的所有矛盾一一化解,真正实现人力、资金、方案、手段、措施、指挥等一体化、科学化、法制化,并对各地质灾害防治机构的职能进行定位和调整,以强制化手段实现对各机构的管理与指挥。对抗灾治灾提供了充足了资金支持。 4.3在地质灾害防治制度的立法中加强对管理机构的联合规定 地质灾害防治工作并不是一个机构能够完成的,需要人力、财力、评估、预案等多方面的机构协调进行,才能将地质灾害危害降到最低。由于这种联合防灾体系没有法律做桥梁,很难通力合作,出现目前我国地质灾害防治工作有时出现要人无人、要资金无资金、要预案无预案的尴尬境地。因此,只有通过立法的途径,通过法律的约束和定位,才能将所有地质灾害防治机构进行重新定位和调整,才能将它们联合起来,齐心和心来防治地质灾害。 4.4地质灾害防治制度的立法中要加强“五到位”建设 立法的目的就是对地质灾害防治制度进行细化规定,从细节解决地质灾害防治工作存在的问题,因此,在地质灾害防治制度的立法中,要加强“五到位”建设,即地质灾害危险性评估工作到位、地质灾害防灾预案到位、地质灾害隐患点巡查到位、地质灾害防治宣传材料发送到位和地质灾害灾情险情人员到位。对于这“五到位”,需要所有机构如国土资源局,水利局,气象局、地下开采监察等都工作到位,才能将地质灾害防治制度的优越性充分发挥。加快这些工作的法制化进程,能够从根本上 5 完善地质工程中地质灾害防治制度的立法构想 鉴于地质灾害爆发日益频繁的现状以及我国当前地质灾害防治制度存在诸多的问题,对于地质灾害防治工作进行完善立法已显得尤为必要与迫切。 5.1制定《地质灾害防治基本法》,完善单一灾种立法 地质灾害防治基本法理应由全国人大或者全国人大常委会制定,以提高其立法层级和立法效力,充分体现其权威性。同时,对于某些地质灾害内容如地震、泥石流、洪涝等应以地质灾害防治子法的形式在专门的立法文件中规定,对于已颁布实施的法律法规,在保持原有立法的基础上,只需做出些微相应的调整和合理的布局,就可以逐步建立起我国地质灾害防治的立法体系,既在一定程度上节约了立法成本,又充分提高了地质灾害防治立法工作的成效。这种统一立法模式和分散立法模式相结合、中央立法和地方立法双管齐下的立法形式是我国现今地质灾害防治立法的较佳选择。 5.2保障人权原则,公开公正原则,权利义务一致原则,权力监督原则 地质灾害防治法的基本原则可以归纳为保障人权、公开公正、权利义务一致、权力监督的原则,这几个基本原则体现了地质灾害防治立法的目的和要求,同时也是构建地质灾害防治法基本制度的重要基础之一。保障人权原则不仅要求保障公民的生命权和财产权等基本权利在地质灾害中免受侵害和挽救损失,在赋予国家紧急状态权的同时。我们也要考虑如何防止权力被滥用的可能性,防止政府权责范畴的不作为,不履行给付义务或履行瑕疵,而给受灾民众的人权带来更大的损害。公正公开原则要求规范保护公民基本权利实现的行政程序;权利义务一致原则要求通过立法对政府权力进行合理的分配,警惕权力过分集中形成一家独大的场面,又要防止多头管理,权力太过分散而导致相互推诿扯皮,影响各部门职能的最大发挥,进而影响防灾救灾的工作进程。权力监督的原则要求规范政府的公权力。切实依法行政,以权利、监督、责任等制约政府公权 5.3完善地质灾害应急法律机制 地质灾害应急法律制度包括应急机构的设置、应急预案的制定、应急响应的启动、应急的救援等机制。因此,就目前地质灾害防治工作来看,需要对地质灾害应急机构的设置做出明确规定,要完善地质灾害预警系统,要完善地质灾害应急预案制度。 5.4建立地质灾害救济法律机制 法谚云:“无救济则无权利。”权利自始都是与救济紧密联系的,公民权利即使在法律中规定得再完备,列举得再全面,如若没有相应的救济措施、救济程序的规定,这些法律字面上存在的权利将变得毫无意义。因此,在立法中,需要完善地质灾害行政救济与补偿制度,需要完善地质灾害防治法中法律责任的规定,需要建立地质灾害保险法律制度,这一系列的法律制度的出台才能真正完善地质灾害防治制度的立法工作。 6 结语 随着地质灾害发生频率的不断增加,地质灾害防治制度的立法上升为地质灾害防治工作的重要依据和保障,是地质工程中地质灾害防治工作的政策引导和法律依据。我国是一个地质灾害发生类型多,分布广的国家,地质灾害灾情越来越严重,靠以往的地质灾害防治法规已经无法满足现阶段地质灾害防治工作要求,因此,必须针对目前地质灾害防治制度法规存在的问题,从立法角度来提高地质灾害法制层级,形成地质灾害防治制度的基本珐和核心法,为当前我国地质工程中地质灾害防治制度提供一个法律平台,对地质灾害防治机构进行职能的重新定位和调整。将所有机构联合起来,加强细分防治措施的法制建设,进一步健全和完善地质灾害防治法律机制,才能为地质工程中地质灾害防治工作提供有效可靠的法律依据。 地质工程论文:风电厂场址的工程地质勘测 摘要:风电厂场址的工程地质勘测不但要对地质情况进行考察,而且应考察风能资源的情况以及风能、水力对于工程建设和风电厂运行的影响。对于工程地质条件不同的复杂场地需要采用不同的勘探方法。勘测报告应当严格按照相关规定执行,应做到信息清晰、结果正确、建议合理。 关键词:风电厂;地质勘查;工程地质 当今社会经济的快速发展和不可再生能源的过度开采利用迫使人类不得不寻求更为清洁和可持续利用的能源形式。风能作为太阳能的一种转化形式,具有可再生、零排放等诸多优点,是21世纪最有应用前景的能源。而将风能转化为电能,即风力发电,是风能利用的最主要方式。我国的风能资源极为丰富,陆地离地面50m高度的风能资源可开发面积约540000km2,技术可开发量约为2680gw;离海岸20km的海域范围可开发面积约为37000km2,技术可开发量约为180gw,具有极大的商业化资源条件。[1,2] 随着风力发电项目的大力推广,关于风力发电方面的诸多问题也突现出来,如风电场建设、风电并网、风电的电能质量等。现结合笔者自身工作实际,探讨风电厂规划建设中的工程地质勘探问题。 一、风电厂场址地质勘探的主要任务 风电厂场址的工程地质勘探工作的主要任务是在风电厂场址规划选点的基础上,为已选定的场址以及风电机组、电厂建筑等建筑物的方案布置提供有关的地形和工程地质资料。主要包括五方面工作,即:对场区的风能资源进行评估;绘制选址所需的区域地形图;评价场区的区域构造稳定性;查明场区的工程地质条件并对地质问题及其可能产生的影响进行评估;根据需要对可采用的天然建筑材料、施工和生活资料情况进行调查。 地质工作的重点是场区的区域结构稳定性评价和地质问题可能产生影响的评估及建议,其中对于场区的地质条件主要有:地形地貌特征、形状、类型和特征;地层的成因类型、地质年代、岩性岩层、风化程度;土的性质、物质组成及含量、层次结构和分布状况;断层破碎带的产状、规模、性质以及延伸、拓展和胶结情况;不良地质作用的情况及可能的影响;地下水的类型和埋藏情况以及是否可能对地基造成不良影响。 二、风电厂场址的地质条件分类及勘测 依据风电厂场址地质条件的复杂程度,可将场地划分为三类,即简单场地、中等复杂场地和复杂场地。简单场地是指地层结构单一、无特殊岩土层、地质结构简单、地层稳定、地下水埋藏深且对地基无不良影响、地震动峰值加速度不高于0.05g的场地。中等复杂场地是指地层层次较多、有特殊岩土层、岩土性质变化较大、岩体风化较强、可能发生地震液化的场地;或地质结构比较复杂、局部有不良地质作用存在的场地;或者地下水埋藏较深,对地基可能产生不良影响的场地;地震动峰值加速度为0.1g~0.3g的场地。复杂场地的判定标准为:地层层次较多,岩性不均且岩相变化大,地基以强风化岩体或不均匀的特殊性土层为主;地质结构复杂,断层和节理裂隙发育,不良地质作用发育;地下水埋藏浅且对地质基础的稳定性产生不良影响;地震动峰值加速度≥0.4g,满足上述条件之一即为复杂场地。 对于不同复杂程度的场地采取的物探深度不同。此外,对于复杂程度高的场地采用的勘探点间距也应缩小,以能控制场区的地层分层、性状、断层破碎带的分布和不良地质作用的范围为标准。因此各种地貌特征的部分、各种地层、主要的地质结构、各个不良地质作用点均应布置勘探点,且应依据勘探结果考虑是否加深或增加勘探点。 地质工程论文:某建筑场地工程地质条件及基础方案研究 摘要某建筑场地位于南宁市,块近长方形,边线为东西向和南北向,其中东西向长约392m。本文以建筑场地为研究对象,分析了其工程地质条件,并研究了其基础方案。 0 引言 该建筑场地位于南宁市,块近长方形,边线为东西向和南北向,其中东西向长约392m,南北向长约352m,拟分期开发,占地面积约为48400m2。场地整平标高??.00为高程95.00m。拟建的建筑物主要有数栋4f~6f的商业楼(楼高36.9m)以及一栋28f的办公楼(楼高130m),建筑物结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构。基础型式拟定为桩基础。均设地下室,其中商业楼设计3层地下室,深度为14.5m,办公楼设4层地下室,深度为20.9m。预测基坑开挖深度分别为15m和21.4m。 1 区域地质构造与地震 场地在大地构造上处于右江再生地槽之西大明山隆起南部的南宁断陷盆地内。南宁盆地属不对称向斜构造盆地,向斜轴走向北东东向。南宁盆地的边缘断裂较发育,按走向分有北东向、北西向和近东西向三组,其中以北东向的韦村——西乡塘断裂最为重要,其规模长约70km。该断裂位于盆地北及西北一线的边缘,走向与向斜轴向基本一致。次要的北西向断裂分布在盆地的西南角,为右江断裂带进入盆地的分支断裂,以老桥断层为代表。近东西向的断裂以几条规模不大的断层分布于盆地东部。由北向南依次是三塘——奇绿断层、王村断层、屯里断层。至今未发现贯穿盆地内部即南宁市区的大断裂。 2 场地工程地质条件 场地及其附近原始地貌形态属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区,相当于邕江四级堆积-侵蚀阶地,原地形整体东(东南和东北)高西(西北和西南)低,场地原始地面标高为90.00m~134.00m。根据现场钻探揭露,建筑场地地层由上而下分布有:第四系人工填土(qml);第四系有机质粘土(qh)和第四系粘土(qel);下部为第三系南湖组(e3n)和那读组(e2n)的泥岩、砂质泥岩和砂岩等地层组成。场地地下水主要为孔隙潜水和裂隙承压水,上层潜水主要赋存于填土①层、混砾填土①1层、有机质粘土②层中,受大气降水和生活污水下渗补给,透水性较好,雨季补给来源充足,水量稍丰,初见水位埋深在0.4m~2.5m之间,高程约92.5~94.6m。稳定水位为93.0m~95.0m。 基岩孔隙裂隙承压水主要赋存于强风化粉砂岩和粉砂质泥岩中,受大气降雨下渗和相邻含水层的侧向补给,水量较小。因断层错动影响,各层间含水层有一定的水力联系,据临近基坑开挖揭露该层地下水位埋深约为8.0m。该场地地下水向北西方向排泄。 3 岩土工程分析与评价 3.1 稳定性及适宜性评价 根据地质调查和收集分析相关资料,可确定该场地没有发现诸如岩溶、滑坡、采空区和地面沉降等不良地质作用,也未发现这些不良地质作用存在的条件。 穿过场地断层属于非全新活动性断层,场地相对平坦。总体上可归为:可进行建设的一般场地。钻孔揭露出,岩层及以下地层出现错断。根据初步设计,地下室底板位于高程约75.0m~81.0m的范围,这时场地西侧底板下部在断层位置均座落于泥岩⑤上,部分的地下室地板座落于①1上,而桩端底部,在断层北侧则座落于地层⑦1上,显然,底板和桩底位于2种不同的地层上。 3.2 地基岩土特性评价 拟定地下室埋深14.5m,办公1地下室埋深20.9m,假设??.00高程为95.00m,则底板分别坐落于80.5m高程和74.00m高程。由此估算,商业楼基坑需开挖15.0m左右,基坑底面以上出露的岩层主要有填土①、混砾填土①1层、有机质粘土②、上层④、上层⑤1;办公1基坑需开挖21.4m左右,基坑底面以上出露的岩层大部分为全风化泥岩⑤层,小部分为强风化泥岩⑨1层。 根据钻孔及剖面图揭露的岩层倾角,可看出,从东西方向看,岩层总体上由东向西倾斜;从南北方向看,为类似褶皱构造,层底面起伏坡度为0度~15度之间。总体上具有一定的不均匀性。 3.3 地下水评价 地下水对砼有弱腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀作用,对钢结构有弱腐蚀,与地下水有接触的建筑构件应采取相应的防护措施。基坑开挖主要受上层滞水的影响,但场地上层滞水水量不大,对基坑开挖影响较小,施工时,可直接在基坑内设置集水槽、井抽排地下水。 4 基础方案评价 4.1 天然地基评价 根据设计商业楼的结构特点、基础埋深、地质条件、经济效益、施工条件等,该建筑物和地下室可能采用的基础型式:筏板基础或桩筏基础,筏板基础持力层为①、⑤、⑥1、⑥2、⑦1、⑨1、⑨2等地层,并且横跨断层带,这些地层的承载力特征值或修正值虽较大,但分布不均,应慎用或采取消除这种不均匀的措施。 4.2 桩基础 根据场地岩土特性及沉降深度要求,主要的桩基础型式宜采用人工挖孔桩和冲孔灌注桩。 人工挖孔桩:根据场地岩土层分布情况,桩端持力层宜选用⑦1、⑦2、⑨1、⑨2、⑩1和⑩2层上,基本上穿越本勘察所揭露的所有土层。钻(冲)孔灌注桩:该桩型穿透能力强,可以穿透各种土层和岩层。场地地下水对钻(冲)孔桩施工影响较小。施工中应注意控制桩底沉渣及桩身质量。在成孔过程中,要及时清孔及灌注,减少桩孔内水对泥岩承载力的影响。 4.3 基坑工程评价 拟定商业楼地下室埋深14.5m,办公1地下室埋深20.9m,相应基坑开挖深度预计分别为15.0m和21.4m。假设??.00高程为95.00m,则基坑底面分别坐落于80.00m高程和73.60m高程。显然基坑开挖有2级深度,第一级为商业楼地下室基坑,深约为15.0m;第二级为办公地下室基坑,深约为21.4m, 2级基坑侧壁底部相距较远,故可单独考虑其稳定性,即基坑支护设计可分别按15.0m深和6.0m深分别进行。基坑侧壁安全等级主要以失稳后的破坏后果为依据。 根据基坑开挖底面高程,结合本勘察揭露的地层分布情况,第一级基坑侧壁(商业地下室范围)出露的地层主要为①1层、有机质粘土②、粘土③、夹层煤④和泥岩⑤层,局部穿过泥岩⑥1层。各区的支护设计采用图中建议相应的岩土分布剖面图及对应的岩土参数建议值。 5 结论及建议 建筑场地属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区,无滑坡、崩塌等不良地质作用,场地稳定,适宜工程建设。主体建筑基础形式可采用桩筏基础,桩基采用冲孔灌注桩。 地质工程论文:工程地质勘察中水文地质研究 摘要:水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。 2 岩土水理性质 岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。 ③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 3 地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度 时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳 3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 4 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 地质工程论文:地质勘察工程中标准贯入试验的应用分析 摘 要:本文首先介绍了标准贯入试验的定义及适用范围,随后分析了标准贯入试验的影响因素及注意事项,最后由标准贯入试验实例研究了地质勘察工程中的标贯试验的应用。 关键词:地质勘察;标准贯入试验;应用 1 标准贯入试验的定义及适用范围 1.1 标准贯入试验的定义 标准贯入试验又称为spt,它是一种动力触探,其通过一定的锤击动能将某种规格的对开管式贯入器打入到钻孔孔底的土层中,并由打入过程中的贯入阻抗来对土层的变化以及地质情况进行判断。一般可以用打入土中30cm的锤击数n来衡量贯入阻抗。标准贯入试验需要与钻孔结合进行,目前国内统一使用的钻杆直径为42mm,国外的钻杆直径还有50mm和 60mm两种类型。标准贯入试验具有设备简单、操作方便的优点,而且其适用于砂土、硬粘土及软岩等多种土层。此外,通过对贯入器带上的扰动土样进行分析,就可以直接得到土层的鉴别描述信息。 1.2 适用范围 标准贯入试验目前在地质勘察领域有着十分广泛的应用,其应用范围包括: (1)用于检查勘察地区的土层剖面和各土层在水平及垂直方向是否均匀、是否存在软弱夹层。(2)用于地基土的变形模量、承载力、物理力学性质指标等建筑物设计所需参数的确定。(3)用于单桩承载力的预估、桩尖持力层的选择以及旋喷桩直径的估算。(4)用于施工监测以及检验地基土的加固效果。(5)用于砂土和轻亚粘土在地震条件下液化可能性的判别。 2 标准贯入试验的影响因素及注意事项 2.1 钻进方式的影响 标准贯入试验的钻进过程中要尽力保持钻孔底部的土层不被扰动,因此不宜用冲击式和水冲法钻进,而应尽可能地使用回转泥浆式钻进方法来最大化地保持孔壁稳定(特别是在砂层钻进时),并减小孔壁的摩擦。此外,钻孔的直径不能过大,一般限定为不大于100mm,若直径过大将会造成50%的锤击数减少。 2.2 土层深度的影响 在spt进行过程中,随着贯入深度的增加,土的有效上覆压力和侧压力都会随之增加,从而造成贯入阻力加大,最终使锤击数增加。因此,需要对锤击数进行深度修正。 2.3 探杆偏斜影响 标准贯入试验的实践表明,探杆与钻孔的孔壁摩擦会随着探杆的偏斜而增加,导致有效锤击能量减小,从而影响锤击数。因此,要保证探头、探杆以及导向杆的垂直度,防止锤击偏移和晃动。 2.4 试验前的准备 在进行标准贯入试验前,应先钻几个钻孔,对所要勘察区域的地层分布情况以及地质情况进行大概了解,为标贯试验方案的制定提供依据。根据钻探情况,要在不同和相同土层的不同钻孔间做系统性的试验,同时进行土工试验,然后将两种试验结果进行对比分析。在同一土层中试验次数不能少于5~6次,或者在深度上每隔1~1.5m进行一次试验,这样可以有效了解透镜状或薄层状土层的情况。 2.5 试验数据的修正 对于标准贯入试验的锤击数是否需要进行杆长修正,根据实践经验,可以按照《建筑地基基础设计规范》(gbj 7-89)中的规定来对锤击数进行校正,经过校正后的修正值与新的设计规范吻合度较高。 3 标准贯入试验实例分析 本次标准贯入试验实例为广东省某一商住大厦的地基基础勘察工程,由于该工程为高层建筑,所以对于地质勘察的要求比较严格。该商住大厦建于厚度在11~12.5m的回填土上,回填的时间已经比较久远,在回填时按照规范要求进行了分层压实处理。在制定勘察方案时,分别在每个钻孔的不同深度设计了系统性的标准贯入试验,并在土层中进行标贯试验的同一位置取原状土样作土工试验分析,以便与标准贯入试验结果进行对比。本次勘察工程共钻孔28个,并进行了58次标准贯入试验。勘察结果表明,现场的回填土在水平及垂直方向上物质成分和物理力学性质并无太大变化。因此,在进行标准贯入试验结果统计时,在垂直方向上以2m为级数进行统计单元的划分,其统计结果见表1。 本次勘察地质条件为厚层状回填土,其物质成分组成主要为呈土状的强风化花岗岩和强风化砂岩。而在钻孔过程中,还发现了少量的16cm×12cm的强风化岩石碎块,因此标准贯入试验的离散性相对比较大,所以在对标贯试验的数据进行统计分析时采用去掉最大和最小值的10%,然后再按最小平 均值法统计的方法。完成数据统计后,可以对试验的高值以及低值作详细分析,出现高值是因为在贯入过程中碰到了较大的强风化岩石碎块,而出现低值则是由于回填土局部存在松散的现象。高值与低值出现的频率都不高,且并无规律可循。统计数据与土工试验的结果较为吻合,而开挖基础进行验槽测试的结果也与统计数据相吻合。 结语 标准贯入试验的用时短、费用低,是一种行之有效、应用范围非常广的原位测试手段。标贯试验的关键问题就在于试验质量得到保证的同时,要对试验结果进行合理科学的统计与分析。特别是在对漂石、块石等含量较多的砾砂卵石层或不均匀系数较大碎石土进行标贯试验时,试验的数据将明显偏高,而且试验也会受到机械设备和人为因素的影响也更为明显,需要配合其他土工试验手段,来对试验结果进行对比分析。 地质工程论文:喷播植草在三峡库区地质灾害治理工程中的应用 论文 关键词:水库库区 地质灾害 灾害治理 喷播植草 防护技术 三峡水利枢纽 论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及 经济 、社会效益进行评价。 1 概 述 岩土边坡工程改变了 自然 边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。 本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。 2 喷播植草防护技术的特点 喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。 3 喷播植草防护边坡的主要功能 喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。 3.1 边坡加固作用 (1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。 (2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。 3.2 植被的水文效应 (1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。 (2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。 3.3 改善和美化环境 植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。 4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求 (1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大; (2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低; (3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶ 3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施; (4)施工工期短,时间要求严格; (5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力; (6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高; (7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长; (8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。 5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。 (1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。 草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。 由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。 (2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。 (3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。 (4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。 (5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。 6 喷播施工 6.1 施工所需设备、材料及人员组成 (1)喷播机:容器容量为50加仑; (2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播; (3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥; (4)无纺布; (5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管; (6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。 6.2 喷播工序及技术要求 喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。 各工序技术要求如下。 (1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。 (2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。 (3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。 (4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其 自然 生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。 7 工程效果及 经济 、社会效益 (1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。 (2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。 (3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。 (4)喷播植草在施工后3~5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,植株高可达5~15 cm,在极短的时间内形成较稳定的生物群落,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。 综上所述,喷播植草是一种经济有效的边坡防护方法,在堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等的浅表层边坡防护中都有广阔的应用前景。
地质工程勘察论文:地质工程勘察论文 1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土 杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。 1.2饱和粉土和饱和粉细砂 饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。 1.3软弱黏性土 软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。 2地基基础方案的选择 地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。 2.1杂填土和膨胀土 杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。 2.2饱和粉细砂以及饱和粉土 当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。 2.3软弱黏性土 面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。 2.4天然地基 天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。 3结论 在地质勘察工作中,勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案。 作者:常德峰 单位:齐齐哈尔矿产勘查开发总院 地质工程勘察论文:地质工程勘察中地基方案选择研究 1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土 杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。 1.2饱和粉土和饱和粉细砂 饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。 1.3软弱黏性土 软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。 2地基基础方案的选择 地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。 2.1杂填土和膨胀土 杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。 2.2饱和粉细砂以及饱和粉土 当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。 2.3软弱黏性土 面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。 2.4天然地基 天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。 3结论 在地质勘察工作中,勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案。 作者:常德峰 单位:齐齐哈尔矿产勘查开发总院 地质工程勘察论文:水文地质监测和工程勘察的结合 一、存在的问题 水文地质监测一直没有获得工程实践中相关各方的足够关注和重视,因此才出现了一系列的问题。在市场经济的条件下,由于水文地质监测不达标引起的问题不仅会对工程勘察质量造成直接且显著的影响,也会对企业的技术进步和市场发展造成不可估量的损失。需要指出的是,由于水文地质监测长期不受到重视,相关从业人员的素质和专业技能普遍比较低下,尤其是高素质高技术人才很缺乏,不仅如此,相关从业人员对其重视程度也不够,这进一步限制了水文地质监测水平的进步和发展。需要指出的是,部分从业人员虽然技术水平还可以,但是缺乏系统的理论知识的学习和掌握,很难跟上水文地质监测行业的进步和发展;从业人员之间缺乏有效的沟通和配合,团队意识较差,难以形成完整的团队体系;此外,水文地质监测的配套设施和技术比较落后,没有及时吸收和消化国内外的先进设备和技术,并且缺乏相应的安全监测体系,缺少科学的管理体系。以上因素归结起来,地质水文监测观念的落后和技术的缺失使得水文地质的监测缺乏有效的保障,从而造成各种问题。管理体系不健全,管理制度不完善,安全监测体系不系统,使得水文地质监测缺乏政策性保障,也就是说,水文地质监测离制度化、标准化的建设还有很长的一段距离要走。 二、强化措施和途径 由于对水文地质监测的不重视,施工时,对建筑物所处的水文地质环境没有进行充分有效的水文地质预分析,导致工程完工后,很多建筑物地基出现下沉,不仅影响了建筑物的使用寿命,也严重影响了城市建设发展的速度。可见,强化工程勘察中的水文地质监测非常有必要。下面就具体的措施和途径进行介绍。 1岩土层水文地质的监测 水文地质监测的要求是变化的,不仅与环境有关,也与物象有关,因此,勘察人员在勘察前,应该对当地的环境和物象有比较深刻的认识,为此,应该查看当地的水文地质历史相关资料,熟悉对水文地质会产生影响的各类状况。对建筑物和岩土层的相关水文地质条件进行详细且全面的监测和评估,并且以监测评估结果为蓝本,结合当地水文地质条件,制定一个完整严密的预案。后期工程施工时,必须以这个预案的内容为施工参考,同时,根据后期工程施工的变化,及时对工程施工作出行之有效的修正,并以预案为蓝本,对这些修正进行危害性的预测,提出防治措施。 2水文地质监测的因素 水文地质的监测和评价不应该片面地开展,而应从各方面入手,具体来说,既应该考察勘察点的具体情况,也应该对周围的环境条件进行分析,只有这样,才能够科学有效地预测水文地质条件可能对工程质量造成的损害,并且提出相应的预防措施。实际勘察时,勘察人员应该对水文地质条件的各种因素进行细致深入的测量,为工程设计人员提供最真实全面的数据,从而为设计人员制定科学的有预见的施工方案提供保障。施工过程中,还应该密切关注工程施工的变化对地下水位可能造成的影响,具体来说,施工的操作流程、当地的降水量以及施工点渗水量都应该做好勘测和记录,并且对这些因素制定行之有效的保护措施,及时有效地处理施工中可能出现的隐患。 3水文地质监测和工程勘察的结合 工程人员要深刻理解理论与实践之间的关系,具体来说,进行水文地质监测时,不能只凭理论知识选择监测材料,而是应该结合监测点的实际水文地质特征和工程项目的特点来选择合适的监测材料,从源头上降低监测结果出现误差甚至错误的可能性。此外,水文监测设备的选择要符合工程勘察设备的共通之处,两种设备的操作流程和规范不能互相矛盾。 4建立完备的监测规章体系 制定水文地质监测的规章体系是一项系统而又复杂的工作,但又是一项必须开展的工作,因为它关系到工程勘察体系的正常运转和整体效益。水文地质监测体系赋予水文地质监测法理上的依据,使其成为一项必要而且重要的工作,从而使得工程方自觉地将更多的精力投注到水文地质监测中。建立制度体系时,应该做好以下几方面的规范性规定:设备要求、人员要求和方法要求。 5明确监测任务 本着水文地质监测工作现代化建设的要求,监测人员在进行监测时,必须做到心中有数,具体来说,要充分评估监测内容的有效性,目的的合理性和方法的科学性,少走弯路。同时准备好全套的监测工具,不得有遗漏,实际操作时,要注意安全性。任务开展时,相关人员都必须严格服从上级的管理和调配,接受考核;定时定期对设备进行维护保养。 6提高监测人员素质 水文地质监测从业人员的素质和技能的偏低是一个普遍现象,这与水文地质监测的长期不受重视是密不可分的。为了尽量降低人为因素对水文地质监测工作的不利影响,必须努力提高从业人员的素质。素质一般的监测人员是不利于水文地质监测行业的进步的。为了跟上现代科技发展的步伐,必须注重专业型、综合型人才的培养和引进。在人员素质的提高上,我们可以采取以下措施:举办技能培训班,举办员工交流会,定期考核,邀请专家开展知识技能讲座,举办员工技能大赛。 三、结束语 长期以来,水文地质监测一直没有引起业内的足够重视,致使其发展步伐比较缓慢。在岩土工程的勘察中,我们必须重视并有效开展水文地质的监测,只有这样,才能保障工程质量,才能确保城市化建设的顺利开展。科学有效地开展水文地质监测工作将是今后工程勘察的重点攻坚方向。强化水文地质监测的制度管理、人员素质的提高、先进技术和设备的开发和引进将会产生至关重要的影响。 作者:刘建军 单位:四川绵阳水文水资源勘测局 地质工程勘察论文:岩土工程勘察水文地质问题研究 1.岩土工程中勘察水文地质的方式、要求 1.1水文地质勘察的相关要求 水文地质勘察要求包括以下几个方面:①明确区别地下水的类型。通常岩土工程的勘察重点主要是分析地下水类型不同的话,分别对于建筑物以及岩土会有什么样的影响,而且应该重点分析岩土工程在地下水出现动态变化的情况下会出现什么不良后果,然后探讨相应的解决对策。②确保资料的真实可靠性。岩土工程勘察的资料信息只有完整、真实、可靠的情况下,才可以准确发现岩土工程中关于水文地质方面的问题,进而采用有效的加固措施。③需要综合评估、分析。应该完美结合点面和时空,准确分析暂时和永久、特殊和普通、区间和区域,抓住有效的信息进行评估、推导结论。 1.2水文地质勘察的相关问题 1.2.1深入分析 低下水的成分岩石土的主要组成部分就是地下水,而地下水的成分纯度对于整个岩土工程的稳定性以及安全性会有很重要的影响,因此施工单位一定要全面、仔细分析地下水的成分,而且结合地下水成分分析结果提出改善水质质量的一些可行性建议,使水文地质可以更好的满足施工要求。其次,应该合理预测岩石工程可能会受到的一些危害,然后提出有效的预防及治理措施。 1.2.2注重岩土工程 当地的自然条件工程选址地区的自然条件也具有很大的影响,比如,水文特征、地形地貌等,其中水文特征主要应该分析是气候特征以及环境湿润程度;地形地貌主要需要观察地形是否出现冲沟,地形是否开阔、平坦。同时,应该仔细勘察、分析隔水层以及含水层水质,重点应该观察其是否会影响到岩石土勘察工作。 1.2.3重点分析 地下水水位线以下建筑物的地基情况地下水会在一定程度上腐蚀钢筋混凝土,对这个地区地下水的腐蚀性能可有效提高钢筋混凝土耐腐蚀的性能,更好的防止抗酸性水对其的腐蚀。同时,着重分析地层表面的膨胀岩石、岩石断层岩石(具有风化性)等这种类型岩石的地下水,这样可有效防止地面岩石突然发生土层残积、软化或崩解等危险。其次,应该深入分析、客观评价夹杂在基础和地基之间压缩层的中间松散细砂,避免出现流砂或者潜蚀等现象。如果工程场地介于承压水以及地基中间的话,应该全面分析承压水破坏开挖后地基的程度,然后决定是否有必要加强地基的加固措施或防护措施。如果基坑是因为水位太高才开挖的情况下,应该进行富水试验或者渗透试验。 2.地下水对于岩土工程水文地质勘察的危害 2.1因为地下水位升降造成的危害 人为因素是导致地下水位下降的重要原因之一。比如,5月份、6月份一般是农民插秧种水稻的农耕季节,这时农民们就会根据农耕作物需要抽取地下水对农田进行灌溉,从而为秧苗的健康生长提供有利条件。又比如,若某地区属于干旱地区的话,人们的日常生活活动需要的水资源都是来自于地下水;又或者由于上游水资源被堤坝拦截了一部分,下游无法提供充足的水资源,这样也会需要抽取大量的地下水,从而使地下水位下降。但是,地下水位下降到某个程度的话,很容易引发一些地质性的巨大灾害,比如地面坍塌、地裂等,还可能会导致水资源枯竭,降低水质质量等。这样的话不仅会在一定程度上影响岩石土体的稳定性,也会严重威胁人们的生存环境以及日常生活。 2.2地下水动力压力造成的危害 一般在自然条件下并不会感受到岩石勘察中地下水的动力压力,这种影响基本上可以忽略不计,对于岩土工程以及人体并不会造成很大的影响。相反,在一定程度上也有助于增强建筑物的抗侵蚀能力。但是,如果是由于人为因素打破了地下水平衡,会大大增加动水压力,这样就会在一定程度上危害到岩土工程,影响程度较轻的话可能会导致各种膨胀性的岩石出现明显的膨胀或者收缩;影响程度较重的话,可能会出现一些突发性的管涌、流砂等严重的工程危害。水文地质问题会直接影响整个岩土工程的稳定性以及安全性,为了尽量避免水文地质问题的影响,应该在岩土工程施工前采用合理、科学、有效的方法全面勘察岩土工程所在地的水文地质情况,深入分析水文地质问题,尽可能避免发生水文地质灾害,最大限度的提高岩土工程的建设效益。 作者:罗诗俊 单位:中国有色金属工业昆明勘察设计研究院 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质工作的问题及分析 一水文地质条件对工程建设的不利影响 水文地质条件在一定程度上会影响到工程建设,也可能会对工程建设产生不利影响。这不仅包括自然条件方面,也包括人为因素的影响,主要体现在地下水位的升、降,地下水流动等运动性能对工程建设产生的不利影响。此外,地下水的腐蚀性化学性能也会对工程建设产生不利影响。 1地下水位上升使地基承载力下降 当建筑物的基础位于非饱和土中时,地下水位上升使地基土的抗剪强度(c、φ)下降,造成地基承载力下降;另一方面由于地下水位上升,会使土的有效重度(γy)减小,亦必然导致地基土承载力下降。 2地下水位下降导致地面沉降 在饱和土中时,土中的总附加应力等于土体有效应力和孔隙水压力之和,地下水位下降使土的孔隙水压力减少甚至消失,使土体产生压缩,从而形成地面沉降,对其附近的地面建筑物安全构成影响。 3饱和地基土的震(振)动液化 当地基土中存在饱和砂土层时,在地震、机械振动等作用下,饱和砂土地基会产生液化现象,地基承载力骤减而影响上部建筑物安全,这也是地下水和不利影响之一。 4地下水渗流对地基土的强度及稳定影响 当地下水从水头高处往水头低处运动,在含水层中形成渗流,渗流能带走地基土中细小颗粒,对地基土的强度及稳定性均产生不利影响,进而影响上部建筑物的安全。 5地下水运动对基坑安全的影响 基坑开挖施工时,基坑内降水引起坑内、外水头差,导致坑壁水压力增大,使支护结构的受力增加,影响支护结构的安全;坑内外水头差亦会使地下水向坑内渗流,会引起基坑壁开裂坍塌,或引起基坑底涌土开裂,影响基坑安全。 6地下水对地下室等地下构筑物抗浮的影响 地下水渗入基坑会对底部密封的地下室等地下构筑物产生浮力,如施工前对场地水文地质条件调查不够详细、准确,会对地下水产生的浮力估计不足,设计桩基或锚索的抗拔力不够,会导致地上楼层低矮,建筑自重较轻处的地下室产生不均匀上浮,造成结构受损等严重事故发生。 7地下水的腐蚀性对地下水构筑物的影响 当地下水某些化学成分含量过高时,水对混凝土、可溶性石材及钢铁构件和器材会产生酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀、氯盐侵蚀、盐类结晶侵蚀等化学侵蚀作用,破坏混凝土基础,地下室等地下结构,危害建筑物的使用寿命和安全。 二工程勘察水文地质工作存在问题的防治措施 1做好水文地质工作准备 在水文地质工作开展之前,要先通过岩土工程勘察,对场地的地形地貌、地层结构、地质构造以及水文、气候作详细的了解分析。并对场地含水层的分布状况、地下水的类型、水位埋深及地下水的运动规律作初步了解。 2明确水文地质工作的要求 在工程勘察中,要根据工程建设的具体要求来开展水文地质工作,不仅要详细了解工程建筑设计资料,充分了解建筑物的构造类型,而且要特别搞清楚建筑物基础、地下室等地下结构、构筑物的埋藏深度和规模,尽早发现水文地质条件的不利因素,根据工程设计在工程勘察任务中明确水文地质工作要求。水文地质工作的每项调查、测量和试验,及其成果参数均应有的放矢,服务于工程建设,这样才能同时提高工程勘察与工程建设的质量。 3水文地质工作必须严格依照规范进行 如今水文地质工程技术的发展突飞猛进,已经有成熟的水文地质技术规范和标准以供工作中执行,工程技术人员应该熟习相关规范和标准,在工程勘察中严格按规范要求开展水文地质工作,准确完满地完成工程勘察水文地质工作任务。 4准确进行现场水文地质调查和测量、试验 工程勘察水文地质工作,需现场进行水文地质调查和测量、试验。工作中应该采用精确计量工具,准确测出场地地下水数据,并在水文地质试验中准确采集、记录数据,为下一步进行水文地质参数计算打下基础。 5选择合适的计算模型与公式进行水文地质参数计算 在工程勘察水文地质工作中,除了对地下水情况实地调查、测量外,很多水文地质参数需通过试验后计算求得,应根据现场地下水及含水层类型、试验装置情况等条件来选择合适的计算模型与计算公式,通过正确计算所得的参数可在工程建设地下水防治设计中发挥很大的作用。 三总结 综上所述,水文地质工作在工程勘察是不可或缺的,在工程建设中所起的作用是非常重要的。对于水文地质条件来讲,其影响工程建设的因素不仅包括自然因素,同时也包含人为因素,因此在工程勘察的过程中,必须充分重视水文地质工作,对影响工程建设的条件和因素进行调查分析,保证水文地质工作成果的实效性,以此提高工程勘察及工程建设的质量。 作者:杨志明 单位:深圳市岩土综合勘察设计有限公司 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质评价 一、地下水引起的岩土工程危害 1.地下水位升降带来的危害 在自然条件下,地下水位呈季节性变化,随着雨季水位上涨,旱季水位自然下降,最高水位和最低水位之间的变化称之为水位变化。自然变化和人为因素是影响地下水位升降的诱因。自然变化是地区性和幅度较小性的,然而人为因素下的水位变化的幅度往往会大于自然变化。当这样的变化达到一定程度,就能对岩土工程造成损害。主要有水位上升引起的危害、地下水位下降引起的危害、地下水频繁升降引起的危害等类型。 (1)水位上升引所引起的危害潜水位上升的原因比较多,其中人类活动所造成的因素为主要因素,如:建筑施工、生活废水渗透。自然因素有水文气象,如:降水、气温等,地质因素,如:含水层颗粒大小、岩体岩性水平变化等。但水位变化通常是由几种因素综合引起的。所造成的危害主要有:1)土壤含水量变高,对建筑物的腐蚀性变强。2)斜坡、河岸,易发生滑移、掉落的水土流失现象,甚至引发滑坡、崩塌等地质灾害。3)破坏一些具有特殊性质的岩体原有结构,使之强度降低。4)引起坚硬的岩石变得软化、膨胀、抗剪强度下降。5)引发流沙、管涌等现象。6)低下洞室充水,基础上浮,影响建筑物的稳定。 (2)低下水位下降引起的危害在生活生产中,大量抽取低下水,修建水库、水坝,需要截夺下游的地下水等,都是引起低下水位降低的原因。所造成的危害主要有:1)诱发地裂缝、地面塌陷等地质灾害,影响建筑物和岩土体的稳定性,威胁人类的安全。如在清河门地区修建水库,下游出现地裂的现象。2)引发地下水源干涸、水质劣化等环境问题,影响人们的生活居住环境。3)粉砂、粉土层中的土颗粒极易受到冲刷,将其冲走,破坏土壤结构。 (3)地下水位频繁升降带来的危害当地下水位频繁升降时,膨胀性岩土将产生不均匀的膨胀变形,且其膨胀收缩往往反复发生,由于岩土的膨胀幅度逐渐变大,就会导致地裂,并破坏建筑物。同时,地下水位频繁升降会将土层中胶结构物—铁、铝等成分带走,影响原有的岩土结构,会使土层变得疏松、软化、空隙变大,进而含水量变多,强度下降。给岩土工程带来极大的不便。因而在岩土工程建设中对于地基基础深度的选择,不宜选择在地下水位变动频繁的地区。 2.地下水动力作用引起的危害 在天然状态下,地下水的动水压力作用是微乎其微的,然而工程活动影响了地下水的自然平衡,动水压力受到影响,可能会导致岩土体的应力和变形产生变化,也能破坏土体结构与土体稳定。在动水压力作用下,就会引起流沙、管涌、基坑涌突等现象,造成严重的岩土工程危害,影响工程质量和进度。由于阜新地区有许多矿区,这些危害可能会导致矿难的发生。 二、岩土的水理性质 建筑物的稳固性也受到岩土的水理性质的直接影响。水理性质主要是指岩土和地下水相互作用的同时,所展现出来的特殊性质,影响着岩土的强度和稳定,也可能导致形变。岩土的主要水理性质有:软化性、透水性、崩解性、给水性、膨胀性。其中软化性通过软化系数来表示,以岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比来表示;透水性是通过抽水试验或渗透试验得到透水性参数。 三、工程勘察水文地质评价 在工程勘察过程中,通过建筑物地基基础类型来评估地下水含量状态和地下水对建筑结构的影响,同时参照水文采样的数据对建筑物可能会发生的状况进行模拟,从而得到改进、预防方案,并增加建筑物的强度。在以往的工程勘察报告中,很容易缺少评价地下水对岩土工程作业的危害。然而在一些水文地质比较复杂的地区,由于水文地质勘察工作不到位,缺少对水文地质所引发的问题和评价,往往会发生水文地质引起的岩土工程的破坏,凸显出工程勘察中水文地质问题评价尤为重要。 1.水文地质问题的评价主要考虑的问题有: (1)工程勘察中重点评价地下水对岩体和建筑物的影响,对可能出现的岩土工程危害加以预测,并提出预防措施。 (2)明确相关水文地质问题,为建筑物地基基础类型的选型提供准确的水文地质资料。 (3)勘察中不但要清楚地下水的天然状态和天然条件,更要明确分析工程活动中的人为因素对地下水天然状态和条件的影响和变化,以及地下水对岩土体和建筑的反作用,以达到防治的措施。 (4)从工程的方向,按工程受地下水作用和影响,得出不同条件下该重视的水文地质问题。水文地质测试工作和地下水监测工作,是为水文地质评价提供原始资料和重要依据,在工程勘察中要落实好。 2.阜新市水文地质条件 结合阜新水文地质条件,工程勘察中的水文地质评价应注重一些特殊的问题。其中阜新市的水文地质条件如下。结合上述水文地质条件,在阜新地区,工程勘察中的水文地质评价应注意: (1)埋藏于地下水位以下的建筑物基础应根据水文资料和地基基础所处的地下水环境评价地下水对于钢架结构和混凝土的腐蚀性。 (2)对于选择软质岩石、强风化岩石、残积土、膨胀土等岩体为地基基础的工程地区,其地下水类型是基岩裂隙水,应评价地下水活动对岩体的具体有害作用。 (3)在地基基础压缩层内含有松散饱和的粉细砂和粉土层,地基基础施工可能引起水头差变化时,应根据阜新地下水动水压力变化的资料,推断可能产生的潜蚀、流沙、管涌等。 (4)当基础下部有含水层的时候应该注意承压水头压力突出冲坏基坑底板,所产生的突涌的可能性。 (5)着重评价岩土体和建筑物受地下水的影响,推断将会发生的岩土工程的危害。 (6)着重评价含水地层的渗透性和含水性,以及施工过程中的自然降水,是否会引起土体的沉降和地面塌陷,造成对建筑物的危害。 四、结束语 地下水是岩土的重要组成部分,工程勘察中地表基础工程环境容易受到岩土的水文特性的影响。水文地质评价在工程勘察中占有非常重要的一部分,将工程勘察水文地质的评价工作做好,不但能使资料的准确性和可靠性加强,还能使岩土体的潜在能力得到利用。清楚工程勘察中水文地质危害,提高水文地质评价和危害的防治,可以有效的提高工程勘察的质量,获得更大的经济效益,是工程安全施工必不可少的必要条件。 作者:滕险峰 单位:阜新市引白工作办公室 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质工作问题分析 一工程勘察水文地质工作问题分析 1缺乏认知 工程勘察水文地质工作的特点在于具有很强的技术性和复杂性,在工程建设所起的作用是非常重要的,但是很多时候却未能被人们重视,其主要的原因就是很多工程勘察工作只重视岩土工程条件方面的调查工作,而在水文地质方面,仅仅是虚以应对工程勘察规范要求而简单展开,并粗略工作,并没有深刻认识到水文地质工作在工程建设中所具有的重要意义。 2工作内容粗浅 在工程勘察水文地质工作中,因对其重要性的认识不重,没有依照工程建设设计要求来开展水文地质工作,进行的水文地质工作量小,采取的工作方法落后,自然不能很好的深入调查水文地质情况,也就不能正确进行水文地质条件分析评价。 3缺乏水文地质分析 水文地质具有特殊性,如果在工程勘察中未能对水文地质条件进行详细分析,未能掌握岩、土地层的透水性及富水性等水理性能,以及地下水的运动规律等条件情况,未能按工程设计要求进行水文地质试验以求得水文地质参数。其工程勘察成果就不能正确评价场地的水文地质条件,对工程设计与施工有很大害处,给工程建设带来安全隐患。水文地质勘察是一项严谨的工作,只有对水文地质条件进行全方位的分析和总结,才能对其进行正确的评价。 二水文地质条件对工程建设的不利影响 水文地质条件在一定程度上会影响到工程建设,也可能会对工程建设产生不利影响。这不仅包括自然条件方面,也包括人为因素的影响,主要体现在地下水位的升、降,地下水流动等运动性能对工程建设产生的不利影响。此外,地下水的腐蚀性化学性能也会对工程建设产生不利影响。 1地下水位上升使地基承载力下降 当建筑物的基础位于非饱和土中时,地下水位上升使地基土的抗剪强度(c、φ)下降,造成地基承载力下降;另一方面由于地下水位上升,会使土的有效重度(γy)减小,亦必然导致地基土承载力下降。 2地下水位下降导致地面沉降 在饱和土中时,土中的总附加应力等于土体有效应力和孔隙水压力之和,地下水位下降使土的孔隙水压力减少甚至消失,使土体产生压缩,从而形成地面沉降,对其附近的地面建筑物安全构成影响。 3饱和地基土的震(振)动液化 当地基土中存在饱和砂土层时,在地震、机械振动等作用下,饱和砂土地基会产生液化现象,地基承载力骤减而影响上部建筑物安全,这也是地下水和不利影响之一。 4地下水渗流对地基土的强度及稳定影响 当地下水从水头高处往水头低处运动,在含水层中形成渗流,渗流能带走地基土中细小颗粒,对地基土的强度及稳定性均产生不利影响,进而影响上部建筑物的安全。 5地下水运动对基坑安全的影响 基坑开挖施工时,基坑内降水引起坑内、外水头差,导致坑壁水压力增大,使支护结构的受力增加,影响支护结构的安全;坑内外水头差亦会使地下水向坑内渗流,会引起基坑壁开裂坍塌,或引起基坑底涌土开裂,影响基坑安全。 6地下水对地下室等地下构筑物抗浮的影响 地下水渗入基坑会对底部密封的地下室等地下构筑物产生浮力,如施工前对场地水文地质条件调查不够详细、准确,会对地下水产生的浮力估计不足,设计桩基或锚索的抗拔力不够,会导致地上楼层低矮,建筑自重较轻处的地下室产生不均匀上浮,造成结构受损等严重事故发生。 7地下水的腐蚀性对地下水构筑物的影响 当地下水某些化学成分含量过高时,水对混凝土、可溶性石材及钢铁构件和器材会产生酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀、氯盐侵蚀、盐类结晶侵蚀等化学侵蚀作用,破坏混凝土基础,地下室等地下结构,危害建筑物的使用寿命和安全。 三工程勘察水文地质工作存在问题的防治措施 1做好水文地质工作准备 在水文地质工作开展之前,要先通过岩土工程勘察,对场地的地形地貌、地层结构、地质构造以及水文、气候作详细的了解分析。并对场地含水层的分布状况、地下水的类型、水位埋深及地下水的运动规律作初步了解。 2明确水文地质工作的要求 在工程勘察中,要根据工程建设的具体要求来开展水文地质工作,不仅要详细了解工程建筑设计资料,充分了解建筑物的构造类型,而且要特别搞清楚建筑物基础、地下室等地下结构、构筑物的埋藏深度和规模,尽早发现水文地质条件的不利因素,根据工程设计在工程勘察任务中明确水文地质工作要求。水文地质工作的每项调查、测量和试验,及其成果参数均应有的放矢,服务于工程建设,这样才能同时提高工程勘察与工程建设的质量。 3水文地质工作必须严格依照规范进行 如今水文地质工程技术的发展突飞猛进,已经有成熟的水文地质技术规范和标准以供工作中执行,工程技术人员应该熟习相关规范和标准,在工程勘察中严格按规范要求开展水文地质工作,准确完满地完成工程勘察水文地质工作任务。 4准确进行现场水文地质调查和测量、试验 工程勘察水文地质工作,需现场进行水文地质调查和测量、试验。工作中应该采用精确计量工具,准确测出场地地下水数据,并在水文地质试验中准确采集、记录数据,为下一步进行水文地质参数计算打下基础。 5选择合适的计算模型与公式进行水文地质参数计算 在工程勘察水文地质工作中,除了对地下水情况实地调查、测量外,很多水文地质参数需通过试验后计算求得,应根据现场地下水及含水层类型、试验装置情况等条件来选择合适的计算模型与计算公式,通过正确计算所得的参数可在工程建设地下水防治设计中发挥很大的作用。 四总结 综上所述,水文地质工作在工程勘察是不可或缺的,在工程建设中所起的作用是非常重要的。对于水文地质条件来讲,其影响工程建设的因素不仅包括自然因素,同时也包含人为因素,因此在工程勘察的过程中,必须充分重视水文地质工作,对影响工程建设的条件和因素进行调查分析,保证水文地质工作成果的实效性,以此提高工程勘察及工程建设的质量。 作者:杨志明 单位:深圳市岩土综合勘察设计有限公司 地质工程勘察论文:铁路隧道工程勘察地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。 1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变; 2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用; 3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是: 1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌; 2)砂层涌入会引发丰富地下水; 3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患; 4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。 在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点: 1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀; 2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入; 3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括: 1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在; 2)不含水岩体与含水岩体同时存在; 3)非承压水流同承压水流之间互相变换; 4)层流运动和紊流运动同时存在; 5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程勘察论文:地质工程勘察作用下的工程设计论文 1地质工程勘察工作中存在的问题 随着科学技术的发展,地质工程勘察技术也在不断的进步,但是与国外的一些先进的技术相比,还是存在一定的问题的,具体表现在以下几个方面。第一,地质工程勘察工作的人员没有对自己的工作足够的重视,在撰写地质勘察报告的时候,只是以之前的数据为参考,而不是对参考资料进行详细的分析,这样就导致勘察报告涉及的技术参数不是很准确,从而影响工程的设计和施工。第二,地质勘察人员只是重视报告的理论性和专业性,而忽略了实用性,这就使得工程设计人员在阅读报告的时候产生的巨大的难度,影响了设计的结果,而且地质勘察人员与设计人员之间缺乏必要的沟通,这就增加了工程的成本,也为企业造成了一定的损失。第三,地质勘察工作前期的资金投入不足,而地质勘察工作是具有一定的周期的,等到报告的时间截止了,才匆忙提交报告,这就影响了地质勘察报告的可靠性,为后期工作增加了不必要的麻烦,同时也导致工程存在了安全隐患。第四,地质工程勘察的管理比较混乱,这样就直接影响了地质勘察工作的质量。在整个地质勘察工作中,技术管理工作也做的不到位,使得形成的报告非常不规范,一些工作人员的缺乏必要的专业知识,面对重大的工程时,不能够及时的处理相关的问题,直接降低了勘察报告的质量,从而影响了整个工程的设计与施工。第五,地质勘察人员在工作中缺乏创新意识,不能够根据勘察的具体地质条件,采取不同的措施,不能够充分考虑实际的情况,导致勘察报告质量降低。第六,很多地质勘察人员在工作中不能够按照相关的规范进行,使得勘察的结果具有很大的误差,大幅度的降低了勘察的精度,而这些误差没有被及时的发现,从而直接影响了工程的设计和施工,很有可能造成重大安全隐患,对工作人员的生命财产产生巨大的威胁。第七,地质勘察人员缺乏标准意识,在工作中不重视文字的校对,不能够规范的进行数据的表达以及公式的使用,在数据单位、计量单位、符号、专业术语等方面也不够规范,这些直接降低了勘察报告的质量,从而影响了工程的设计和施工。 2提高地质工程勘察工作质量的措施 针对以上总结的地质勘查工作中存在的问题,提出了提高地质勘察工作质量的基本措施,主要体现在以下几个方面。首先,要不断的规范地质勘察工作的相关规程,在进行地质勘察工作时严格按照规程执行,所有的工程项目在进行设计和施工前必须要严格的地质勘察工作,如果在进行地质勘察工作的时候,不能按照规程执行,将会直接影响到工程设计和施工的质量,从而为整个工程造成安全隐患。另外,为了规范地质勘察工作的行为,要建立相关的行业规范,这样才能保证地质勘查工作按照规范执行,从而保证工程设计和施工的质量。政府相关部门要建立与完善地质勘察方面的法律、法规,对地质勘察以及工程设计与施工的整个过程进行严格的监督与检查。此外,要对工程项目采取全程监理的原则,做好工程项目的事前预防、事中控制以及事后的监督评价。这样就能够使得地质勘察工作逐渐趋于规范化,提高其工作的质量,进而提高工程设计与施工的质量。其次,在进行地质勘察工作时,要尽量使用一些高新测试技术,这样得到的数据信息就比较真实,然后对这些数据信息进行详细的分析,并与调查得到的资料进行对比,这样就能够确保工程设计中参数的可靠性,进而保证了工程设计与施工的质量。再次,要对地质勘察的工作人员进行综合的培训,以提高他们的综合素质,从而保证地质勘察工作的质量。在勘察工作单位的内部实施轮换岗位的制度,这样就能加强各个专业之间的沟通与交流,并通过座谈会或者讲座的方式,拓展勘察人员的知识面,提高他们的综合素质。另外,要规范管理地质勘察工作人员的行为,逐渐培养他们标准化的意识,让每一个工作人员都严格按照相关的规范进行工作,并对他们的工作开展绩效考评,以提高他们工作的积极性。此外,还要培养地质勘察人员的安全意识,以保证地质勘察工作的防护工作做的到位,从而提高地质勘察工作的安全性。 3总结 综上所述,想要保证工程设计和施工的质量,首先要做好地质勘察工作,通过详细的地质勘察工作,可以获取工程所需的各项参数,从而保证了工程设计的准确性,并为工程施工提供了一定的参考。因此,要不断完善地质勘察工作的规范,严格按照规范执行,以提高工程设计与施工的质量。 作者:杨虎 邱洪亮 杜祥波 单位:四川省川建勘察设计院 地质工程勘察论文:地质工程勘察在工程设计的重要性 摘要:工程地质勘察是为查明工程建筑中的地质因素而进行的地质调查研究工作,为工程建设的规划、设计以及施工提供必要的依据和参数。因此,工程地质勘察质量也在一定程度上对工程整体都起着至关重要的作用,同时也决定了一项工程是否能够顺利的去建设。本文主要对地质工程勘察在工程设计和施工中的重要性进行简要的分析。 关键词:地质工程勘察;工程设计施工 引言 我国经济水平和技术水平不断提高,对我国的建筑业的发展起到了一定程度上的促进作用,但与此同时,人们对工程建设的质量的要求也随之而逐渐增高。工程设计和施工的主要组成部分就是地质工程勘察,因此,地质工程勘察在一项工程施工的时候在一定程度上起着非常重要的促进作用。地质工程勘察工作对工程设计和施工而言,为一项工程的施工的技术支持提供了一定的帮助,同时,其工作的完美性在一定程度上直接决定了一项工程是否达到了合理性的要求。而目前我国的地质工程勘察工作仍旧留有些许不足或者问题的地方,因此,我们需要针对这些问题去对我国的地质工程勘察技术进行不断的调整、改进,从而在一定程度上给予工程设计以及施工的发展速度提供更完美的保障性,进而在一定程度上促进我国综合国力的发展。 1.目前地质工程勘察工作中存在的问题 随着我国经济的快速发展、科学技术的进步,地质工程勘查技术也随之在不断地发展、进步,然而与一些国外相比较更为先进的技术而言,我国的地质工程勘察技术在相对程度上依旧存在一些问题。 1.1地质工程勘察的工作、设计人员在一定程度上对自己的工作并没有较高的重视意识。地质工程勘察的设计人员进行设计工作为工程建设提供准确的数据依据是工程建设中进行地质工程勘察的主要目的,准确的数据在相对程度上可以更加完美的保证设计方案的可操作性、可实现性。但是相对较多的地质工程勘察工作人员在撰写地质勘查报告时,并没有去详细的分析参考资料,往往都只是参考之前的数据,这样的做法往往会导致地质勘查报告之内所涉及的各类技术参数在很大程度上不具备准确性,同时地质工程勘察的工作人员在实际设计工作过程中,由于在一定程度上受传统设计理念的影响比较严重,进而导致地质调查报告在很大程度上不具备足够的重要性,从而导致设计师提供的数据分析不准确,进而导致设计施工方案不具备足够的合理性,在很大程度上影响项目施工的顺利性。 1.2地质工程勘察的设计人员与地质勘测的工作人员之间的缺乏必要的沟通。设计人员与勘察的工作人员缺乏沟通便会导致设计人员不能最大限度的完美的利用地质调查报告,而相反调查人员也不能按照设计师的需要去进行调查,双方人员不能够完美的配合,在很大程度上便会导致人力、物质资源以及财务资源的浪费,同时也会导致地质勘察工作的作用在很大程度上不能够完全的显示出来。而且,地质勘查人员只是对报告的理论性以及专业性加以重视,并没有考虑报告的实用性,便会导致设计人员在依据地质勘察报告去做设计的时候在相对程度上会产生较大的难度,进而会导致最终的设计成果在很大程度上受到严重的影响,对企业造成一定的损失。 1.3地质勘查的人员在工作中缺乏足够的创新意识以及标准意识。在地质勘查工作中不能够做到随机应变,在很大程度上不能根据工程所建设区域其所不同的地质条件去选择与之相匹配的应对措施,同时在某种程度上不能够充分的考虑到工程所建设区域实际的情况,进而导致地质工程勘察报告不具备相对程度上较高的质量。而且,很多地质勘查人员在工作中对文字的校对没有足够的重视意识,在很多时候不能够更规范的对数据进行表达,同时不能正确的对公式进行使用,从而便会导致数据单位、计量单位、符号以及专业术语等不能够做到规范,进而导致勘察报告的质量降低,影响了工程项目的设计以及施工。 2.地质工程勘察对工程设计以及施工的重要性 地质工程勘察对工程设计以及施工在一定程度上起到促进意义。在每个工程项目施工、建设的前期,相对程度上良好的地质工程勘察工作可以在一定程度上保证整个工程项目开展、建设的顺利性。如果前期工作没有做好,那么将会对后期的施工质量造成严重的影响。地质工程勘查工作主要是对水文条件、土质状况、地形地貌以及地质条件等各项条件进行详细的调查、分析,从而得到综合的、科学的、有效的数据信息,进而对整个工程项目中相对出现可能性较高的问题进行更加综合的分析,同时制定出相对程度上更加具备完美性、可行性的工程设计方案,更好的保证施工的安全性以及顺利性,进而保证工程具有较高的质量。地质工程的勘察工作主要包括以下几方面的内容:首先,对勘察区域的地形地貌资料、水文资料、地质条件资料、遥感图片资料以及地震记载的资料等各项资料进行详细的收集;其次,完成工程所建设区域的测绘工作并且进行详细的地质水文调查;第三,工程地质勘探见工程地质测绘、勘探;然后对相关的因素进行测试并且得出综合的测试结果,最后整理成地质勘察报告。 3.总结 地质工程勘察是工程设计和施工中不可或缺的环节,地质工程勘察作为一个工程建设所必不可少的前提,因此,地质工程勘察的质量在很大程度上会对工程整体的质量造成严重的影响,如果想要保证地质勘查工程设计、施工的质量,那么地质工程勘察的工作人员首先要做的便是保证其自身工作的质量,其次通过更加详细的地质工程勘察工作进而去获得工程所需的各项技术参数,从而去保证工程设计的准确性以及施工的安全性、顺利性。因此,在地质工程勘察工作中,要严格的遵循各类规范,进而提高工程设计与施工的质量。 作者:丁建丽 单位:河北省煤田地质勘查院 地质工程勘察论文:地质工程勘察在工程设计的作用 摘要:地质工程勘察是判断工程设计是否可行的有效手段,地质工程勘察的有序开展是合理控制施工进程的基本方法。因此,这里就地质工程勘察在工程设计中的作用进行简要分析,以促进地质工程勘察的有效开展。 关键词:地质工程勘察;工程设计;工程施工 引言 地质工程勘察作为工程设计的关键,发挥着不可忽视的积极作用。地质工程勘察在工程设计中的有效开展,能够提高工程设计的合理性,为建筑施工提供重要参考依据。现今我国地质工程勘察还存在很多不足之处,在一定程度上也影响了工程设计和施工的有序进行。因此,地质工程勘察水平的提升可以有效提升建筑工程整体质量。 1地质工程勘察在工程设计中的作用 1.1选址勘察在工程设计中的作用 地质工程勘察的选址勘察在大型建筑工程中发挥着重要作用。选址勘察可以判断拟建场地的实际地址条件与建筑工程项目施工用地的条件是否符合,并通过水文特征、地址结构等拟建场地自然物理条件对技术经济和工程地质进行全方位的评估。选址勘察有序、高效的开展,可以使建筑工程项目的施工过程、施工速度和安全性得以提升,避免恶劣地质条件对建筑施工造成影响。 1.2初步勘察在工程设计中的应用 地质工程勘察的初步勘察是对地质报告已经选定的建设场地进行详细勘察。初步勘察主要是对建筑项目类型、施工规模、基础形式、建筑高度等地质因素进行的全面性勘察。初步勘察目的是为了有效避免所选建设场地的地质因素对建筑工程施工造成较大影响,并为建筑工程的总体平面布局和建筑地基基础的设计方案提供参考依据[1]。初步勘察还能有效发现建筑选定用地存在的不良地质,并对不良地质进行分析,从而科学合理地制订工程防治方案。 1.3详细勘察在工程设计中的作用 地质工程勘察的详细勘察能够为施工图纸设计提供更全面准确的数据资料。详细勘察能够准确获取工程设计所需各项技术的具体参数,为工程项目的工程设计和施工中的地基加固、基础设计等方面提供有利的数据参考依据,科学,合理设定不良地质防治方案。详细勘察水平的高低直接影响建筑工程项目设计的合理性以及工程施工的安全性。 2如何发挥地质工程勘察作用 2.1规范地质勘察市场行为 规范地质勘察市场行为首先需要对地质工程勘察的具体工作进行规范,使地质勘察人员按照具体操作规范进行勘察。可见,工程设计和施工有效开展的前提均是地质勘察工作。只有将地质工程勘察的每一环节认真落实,才能使工程设计和施工得到安全保障,有效避免因工程设计不合理或者施工过程中出现失误,造成工程项目存在安全隐患,给生命财产带来巨大的威胁。地质工程勘察规范化的基础是地质工程勘察行业规范的建立,因此,想要使地质工程勘察严格按照规范流程进行,就需要政府相关部门根据地质工程勘察的实际情况,针对性地出台相应的法律法规,从而保证工程整体质量达到相应标准。 2.2引进高新地质工程勘察技术 地质勘察单位要积极引进国内外先进的地质勘察技术,使地质工程勘察过程中获取的信息更加全面、准确,信息分析更加详细、深入,为工程设计和施工提供数据参考依据。勘察单位在引进高新技术的同时,严格按照技术操作流程进行各项勘察工作,勘察工作具有周期性,勘察单位想要在短时间内提供给施工单位一份全面性、可靠度高的勘察报告是很难完成的,所以在施工过程中很容易因为勘察报告缺乏准确性和可靠性,导致施工后期需要进行大幅度改动。 2.3提高地质工程勘察人员的综合素质 地质勘察单位通过实施内部轮换岗位制,能够提升地质勘查人员对勘察工作的重视程度,使设计人员真正有效利用勘察报告,而非把其当成一份参考资料。内部轮换岗位制度也可使地质勘察人员了解设计人员对于勘察报告的实际需求,使地质设计人员、地质勘察人员进行良性沟通,使地质勘察人员的勘察报告有助于设计人员有效阅读,从而有效控制工程施工成本。地质勘察单位也应定期组织地质勘察专业的相关活动,例如邀请地质勘察专家进行地质勘察专业讲解,拓展地质勘察人员视野,提升地质勘察人员的综合素质。也需对地质勘察人员勘察行为进行规范,使地质勘察人员形成标准化意识,严格按照勘察规范进行实际勘察工作,促进地质勘察工作高效开展。地质工程勘察单位要对地质勘察人员的工作绩效进行科学、合理的考评,充分调动地质勘察人员工作积极性,培养地质勘察人员的安全意识,使地质勘察人员在开展各项勘察工作时,能够做好相关的防护工作,保证人身安全。 3结语 地质工程勘察有效落实,能为建筑工程设计环节提供参考依据,保证建筑工程施工过程中的每个环节都能有序开展,避免因地势环境因素造成施工受阻。地质勘察能够提供详细的地质环境参数,使工程项目设计人员的设计图纸更加精准,从而为工程各项施工环节的有效开展提供最大保障。在实际勘察中,应该有效落实各项勘察工作的具体规范,促进地质工程勘察的有序开展。 作者:陈辉 单位:福建岩土工程勘察研究院 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质工作问题及对策 【摘要】本文针对工程勘察水文地质工作中常见的问题进行研究,提出相应的解决策略,希望能够促进我国工程勘察工作的不断发展,为我国建筑行业的持续发展提供动力。 【关键词】工程勘察;水文地质;评价内容;问题;应对策略 1前言 由于现阶段对于工程勘察工作大多要求在短时间内完成,这就造成了在工程勘察中往往忽视了水文地质勘察,这是一项极大的隐患。由于水文地质勘察与工程地质勘察同样重要,并且由于两者相互的影响,对于基础工程的使用以及耐久等具有较强影响,但是在实际的工作过程中,由于工作人员的忽略,很少将水文参数等进行勘察,或者都是进行象征性的工作。由于水文地质条件非常特殊,因此如果不能在勘察过程中予以足够的重视,就会导致基础设计中忽略这部分问题,最终导致建筑基础在地下水等的作用下,对建筑的使用产生极为不利的影响。建设工程项目的设计工作都需要进行大量的观测、勘察以及试验,来掌握施工区地下水的形成、运动特征以及水质水量变化规律等信息,以便于进行利用或者排除地下水工作的开展。但是在实际的工程勘察中,我们往往将水文地质勘察工作视为象征性的工作,因而导致了大量由于地下水而导致的各种岩土工程危害问题,使勘察和设计工作处于非常不利的地位。 2水文地质评价的主要内容 (1)对地下水与建筑物和岩土体的作用和影响进行重点评价,并对其影响趋势进行预测,提出相应的控制措施; (2)根据建筑物地基基础类型的不同,查明相关的水文地质问题,提供需要的水文地质资料,以便于下一步工作的开展; (3)在查明地下水的天然状态以及其在天然条件下影响的基础上,对人为工程活动对地下水的变化影响等情况进行预测; (4)从工程角度按照地下水对工程的影响情况不同,分别对下列问题进行准确的评价: (5)对于那些以膨胀土、强风化岩、软质岩石以及残积土等岩土体作为基础持力层的建筑应着重评价地下水活动对基础持力层可能产生的涨缩、崩解以及软化等影响作用。 (6)在地基基础压缩层范围内存在粉土、粉细砂等情况时,应对其可能产生的管涌、流沙以及潜蚀情况进行预测。 3工程勘察试问地质工作存在的主要问题 3.1水文地质情况的分析不彻底 由于水文地质情况具有一定的特殊性,因此我们必须在工程勘察阶段就掌握详细的水文地质特性,以及其他如富水性、透水性等水理性能参数,此外还要对地下水的运动规律及时进行掌握,严格按照工程设计要求进行水文地质试验。如果工程勘察结果与实际的水文地质条件不一致,会给整个工程的设计和施工带来极大的还出,给建筑造成极大的安全隐患。 3.2工作内容粗浅 在工程勘察水文地质工作中,很多工作人员没有充分意识到重要性,并未按照工程建设设计要求来进行水温地质条件的勘察,不仅采用了错误的工作方法,进行的水文地质工作量也小,就造成了水文地质调查情况不准确,导致后期无法对其进行正确评价。 3.3缺乏足够认识 由于工程勘察水文地质工作具有极高的复杂性和技术型,起到了非常重要的作用,但是现阶段大多人都未对其予以足够的重视,这就导致了很多勘察工作过分重视岩土工程条件方面的勘察,而忽略了水文地质条件的勘察,仅仅是应付了事的检查根本无法彻底勘察出水文地质条件,没有意识到水文地质工作所起到的重要作用。 4工程勘察水文地质工作常见的问题的应对措施 4.1明确工程勘察水温地质工作的主要内容 应对下列几方面水文地质勘察内容进行明确,具体为:(1)地貌形态、地貌成因以及地貌各单元之间的关系;(2)地形、地貌、地下水情况以及含水层分布情况;(3)地质构造中的泉井、褶皱以及断层。 4.2选择恰当的勘察方法 现阶段共有五种水文地质的勘察方法,分别是监测法、实验法、测绘法、物探法以及钻探法,勘察人员应根据水文地质情况的不同,合理进行选择。 4.2.1监测法 监测法主要是通过使用先进的检测仪器来实现对地表水、地下水的动态监测,并通过反馈的水质、水文、水位以及水量等数据,来完善水文地质勘探的信息。 4.2.2实验法 实验法包括两个方面,分别是室外试验和室内试验,其中室外试验主要包括:流向测定、流速测定、弥散试验、连通试验、压水试验、渗水试验、注水试验、放水试验以及抽水试验等;而室内试验则主要包括对地下水文条件的模拟、分析以及测定,以及对岩石力学性质、岩石侵蚀机理以及岩石含水层颗粒成分的分析和鉴定等内容。 4.2.3测绘法 测绘法是指按照一定比例尺要求,对水文地质现象进行观察测量与描述,形成地址测绘图件,并总结出地下水的形成与运动规律。水文地质测绘是一种最基础的水文地质勘察方法,同时也是全部水文地质工作的基础。 4.2.4钻探法 钻探法基于物探法和测绘法的基础上实施的,主要目的是探测含水层的水量、水质、层次、构造、水文、厚度以及岩性等参数。大多情况下使用钻探法,可以采取以探测法为主,探采结合的方式。 4.3加强学习工程勘察方面的相关规范 随着水文地质工程勘察工作的大规模开展,相关部门于近年来下发了一系列的标准规范,以指导勘察工作的顺利进行。虽然现有人员具有足够的实际工作经验,但是对于标准规范掌握的情况却不是很理想。因此我们应加大这方面的学习力度,要通过理论与实践结合的方法完成水文地质的勘察工作。 4.4加强对地下水的调查工作 工程勘察水文地质工作的核心就是调查地下水状态。因此,我们应先明确调查目的,设定合理的调查标准,其次是明确地下水类型水位变化规律、确定地下水位、地下水腐蚀性以及地下水位升降幅度等。 5结论 总之,为了保证工程勘察水文地质工作的准确性,我们一定要对其常见的问题进行解决,并通过明确工程勘察水温地质工作的主要内容、选择恰当的勘察方法以及完善水文地质勘察评价体系的方式,保证水文地质勘察的质量,保证工程的安全、顺利进行的同时,也要保证建筑日后的使用安全性。 作者:余鹏飞 单位:江西省地矿局赣西北大队 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质问题解析 1水文地质的评价内容 在水文地质条件复杂的地区开展岩土工程工作,如果没有对水文条件有充分的了解,很容易出现由地下水导致的基础下沉或者建筑物开裂的现象,不仅严重影响了建筑物的正常使用寿命,造成重大经济损失,也会给建筑物的使用者带来安全隐患。为了提高水文地质勘察工作的质量,从而保证岩土工程的效益,总结以往的经验和教训,水文地质的评价内容应该包括以下几个方面: 1)了解地下水可能对岩土体和建筑物造成的不良影响,预测地下水的危害,预先制定科学的应对措施。 2)不同的建筑物对桩基础有不同的要求,在工程勘察之前了解建筑的桩基础的要求,从而针对性地探究水文地质问题对建筑可能造成的影响。 3)不仅要考虑到正常情况下地下水文情况,还要考虑到地下水文情况突然发生变化时的应对措施。 4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:a.了解当地地下水文情况对地下桩基础混凝土的腐蚀性,必要时采取相应的抗腐蚀措施。b.软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体受地下水文情况的变化较大,在这样的岩土体上进行岩土工程建设时,应该充分考虑到土质在受水文情况的影响下可能产生的软化、崩解、胀缩等现象。c.在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。d.当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。e.在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。 5)深入了解一段时间内的地下水位变化情况,考虑到地下水位的变化会对岩土体的稳定性造成不良影响,岩土工程在设计之前需要了解选址区域地下水位的变化情况,包括近几年来最高地下水位、最低地下水位、地下水补给排泄条件、地下水与地表水的补给关系、水位变化的趋势,由此确保地下水位不会频繁变化以及上层岩土体的稳定性。 2水文地质问题的危害分析 水文地质情况是岩土工程最大的不确定因素之一,极易给岩土工程带来不利影响。同时考虑到水文地质情况极易受到外界环境的变化,地下水动水压的变化、地下水位升降的变化以及地下水位频繁升降都会对岩土工程带来不利影响,需要提前制定好应对措施,降低这些不利情况带来的经济损失,消除安全隐患。 2.1地下水动水压引起的危害 自然情况下地下水动水压是保持在平衡状态的,此时不会给地面上的岩土工程带来任何的问题。但是一旦地下水动水压的平衡状态被打破,岩土工程的安全就得不到保障。影响地下水文情况的因素有很多,如地表压力的变化、降水量的变化、人为大量抽取地下水等。受到地壳变动或者其他因素的影响,一旦地下水压突然增大,地下水的应力可能超过上层岩土体的强度,在上层岩土体不稳定的情况下,极有可能造成管涌、基坑突涌、流砂等灾害。而这些灾害的发生对于岩土体上的岩土建筑来说基本上是毁灭性的,因此在设计勘察和施工的过程中要时刻关注地下水水压的变化,确保岩土工程的稳定性。 2.2地下水位升降变化引起的危害 人为大量抽取地下水、降雨量急剧下降等因素会导致地下水位的升降变化,而这种变化通常对于岩土工程的影响是负面的,因为会影响岩土工程地基的稳定性。地下水水位的下降会使得上层岩土体得不到足够的支撑,如果岩土体的强度不够,土质较为疏松,岩土体上的建筑工程就会出现下沉、塌陷的现象,带来了安全隐患。而如果地下水水位持续上升,岩土体在水的浸泡下可能会发生软化、崩解、胀缩等现象,水位上升过快时还会导致流沙或者管涌等地质灾害的发生。在设计岩土工程时,要充分考虑到地下水位可能发生的变化,尽量选择岩土体更为稳定的区域施工,从而避免地下水位上升或者下降对岩土工程带来的不良影响。 2.3地下水位频繁升降引起的危害 对于岩土工程来讲,地下水位的频繁升降引起的危害更大,也更需要加以重视。水位在频繁上升和下降时,容易导致岩土发生不均匀的收缩膨胀,上层岩土体的稳定性会逐渐降低,最终肯定是会影响到地面上建筑物的稳定性的。同时由于地下水位的频繁升降,上层岩土体中铝、铁等金属元素以离子形式进入水体之中,土壤由板结变为疏松,整体的承载能力也削弱了,这样整个岩土体上的建筑工程的稳定性也得不到保障。考虑到地下水位频繁升降引起的危害远远大于其他地下水文情况的变化,在岩土工程选址时要尽量远离地下水位不稳定的地区,这样才能促进建筑物使用寿命的提高。 3岩土工程中勘察水文地质问题的要求 考虑到岩土工程中勘察水文地质工作的质量如果得不到保证,其后果是具有毁灭性的,因而岩土工程中勘察水文地质问题需要了解相关水文地质条件和水文地质问题的评价内容。水文地质条件资料的收集不仅仅要依靠已有的资料,还需要实地进行勘测,确保数据的科学有效性,需要勘测的内容主要有降水量、地下水位日常变化规律、蒸发量等,另外还需要考虑地下含水层的深度和厚度,地下水的流动方向、类型、水位变化等。这些因素都会直接影响地下水上层的岩土体的稳定性,因而需要予以足够的重视。另一方面就是要熟悉水文地质问题的评价内容,了解各种可能对岩土工程带来影响的地下水文条件变动的因素,对水文地质条件对建筑物的影响进行科学的评价,收集一切施工地质下的水文条件变动数据,对水文条件可能带来的不良后果进行预测并且制定针对性的预防和解决措施,只有充分重视岩土工程施工之前的地质水文勘察工作,对勘察工作的内容和要求有清醒的认识,勘察工作的质量才能够得到有效的保证。 4结语 我国经济的发展使得我国各种基础设施建设项目不断增加,每年都会新增大量的建筑面积,但是岩土工程开展之前的地质水文勘察工作却大多流于形式,这就为建筑工程的安全和稳定埋下了巨大的隐患,所以,为了延长岩土工程的使用寿命并提高经济效益,需要在施工之前对地下的水文地质情况做深入了解,分析地下水文地质情况可能对岩土工程带来的不利影响,并且要积极制定防治措施,以便于将地下水文地质可能对建筑物造成的不良影响降到最低,从而创造更大的经济价值和社会效益。 作者:乔旭俊 单位:山西省地质勘察局二一二地质队 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容研究 摘 要: 水文地质勘查是岩石工程建设项目的必要环节,特别在岩土工程勘察中,水文地质的指标参数直接关系到岩土工程的施工质量。本文着重分析水文地质勘查在岩土工程勘察的重要地位,分析其在建筑工程的重要意义,并阐述水文地质勘查的具体勘察内容。 关键词: 岩土工程勘察; 水文地质勘查; 岩土; 地下水 岩土工程勘察范围之广,不仅包括岩土本身的物质勘察,还包括水文地质的勘察。岩土工程勘察在建筑领域发挥着重要的指导作用,而水文地质勘查在岩土工程勘察中扮演着重要的角色。实际现场施工表明,水文地质的因素制约着岩土工程的质量。运用先进的水文地质勘查技术,做好水文地质的勘察评估,对勘察结果进行客观分析研究,判断岩土工程的地质水文条件,对岩土工程的顶层设计和基层施工有着重要参考意义,是岩土工程的理论依据,成为建筑行业迅速发展原动力。有鉴于此,本文将基于笔者研究及工作实践经验,重点对岩土程勘察中水文地质勘查的地位及内容谈一谈自己的认识,以供广大同行参考。 1. 水文地质勘查的概念 水文地质勘查是岩土工程勘察的重要构成环节,主要研究水文地质在工程建设中的影响作用。主要是在前期的水文地质基础数据前提下,使用适当的比例进行科学验证,运用先进的勘察技术和仪器设备对水文地质指标因素进行分析判断,探究影响水文地质勘查结果各个环境因素,分析水文地质各个参数变量对整个岩土工程的影响程度。 2. 水文地质勘查在岩土工程勘察的地位 2.1 水文地质勘查影响建筑的基础埋深 建筑物在地基的埋深的程度与水文地质情况有着密不可分的关系,地基的打入的深浅,都是依据前期的水文地质各个参数的数据分析,进而推断地基的深浅数据,选择符合地基的合理埋深范围的指标。掌握水文地质的动态数据,结合实际的施工现场周边环境,判断建筑物在地下的埋深尺寸。在实际的岩土工程地基设计中,勘察出准确的静态地下水位。一般来说建筑物的埋深必须在地下水位的上面,但也存在着特殊的建筑工程,地下水位较高,地基的基础埋深必须符合客观的基础埋深的区间范围,那么建筑物埋深位置必须低于于地下水位,这就要求在施工前期采用先进手段进行降低水位,保障建筑物的埋深位置处在不受地下水影响的深度。此外,岩土受到地下水流经会降低土壤的硬度,容易出现软化的岩石层,这些软化的土壤易出现岩石干裂的情况,对建筑物的地基埋深有着消极的影响,因此必要的水文地质的勘察,保障建筑物的埋深处在最良好状态的岩石层上。 2.2 水文地质影响建筑工程的质量 地下水位受到多种因素影响,出现水位高低起伏不平稳的水文现象。高水位和低水位都是制约着建筑工程的良性发展的关键因素。具体而言,土壤都有其的酸碱平衡,才能维持土壤的稳定性和坚硬度,然而当水位升高时,这种岩石的平衡会被地下水打破,地下水丰富的可溶性的盐物质会对建筑材料有一定的腐蚀作用,这种情况下,建筑物的基础承载力受到一定程度的降低。同时水位上升造成的暗河积水,更易致使建筑材料出现裂缝缺陷。当水位降低时,地下水本身承载着对建筑物的压力就会减弱,建筑物的基础水压降低,造成地基下沉,建筑物凹陷,岩石层中的土壤固有的颗粒和粉砂分散流失,对建筑物的基础建筑材料的基础结构受到破坏,这对建筑工程的安全性造成巨大的威胁。 2.3 水文地质影响建筑工程的支护效果 地下水动力循环是一个良性的循环过程,在自然条件和地质条件的多种作用下,处在一种平衡的水动力循环状态,然而当受到人才因素的影响,这种平衡将被打破,给建筑工程的稳定性和安全性带来不可估量的消极影响。例如,在受到人口激增的时代背景下,地产商对土地的开发有限,土地的使用权限也受到一定程度的制s,因此必须采取加高楼层的方式进行建筑物的高结构的建造。而楼层越高越需要更深的地基,则会采取抽水或者垂直开挖的降低水位的方式,这种严重破坏地下水动力的人为手段,极度造成地下水所处的地质环境发生质变,地下岩层出现空心等土壤结构,这降低了岩土工程的后期建设的质量,减少了建筑物的使用寿命。 3. 岩土工程勘察中水文地质勘查的内容 通过对相关文献研究以及结合笔者工作实践来看,岩土工程勘察中水文地质勘查主要有以下5个方面: 3.1 自然地理条件 自然地理条件是影响勘察的主要因素之一,因此对自然地理条件进行客观勘察,是水文地质勘查的最基本的内容,为水文地质勘查项目的有序开展提供基础性的保障。自然地理条件的勘察内容多样,层次鲜明,涵盖面积广,主要涉及施工环境的方方面面,例如气候特点、水文特征、地形地貌特征等。气候特点主要勘察内容为气象特征,施工区域的气候分布为热带气候、亚热带气候还是温带,大气湿度热度的指标参数,风向指标风速情况。水文特征主要指的是周边水系数量,地下水位置特点、流向、流速等。地形地脉勘察内容为岩土工程所在位置的地形平原、高原特征,地貌被侵袭程度,地形冲刷效果,地形堆积形态。 3.2 地质环境 水文地质勘查的重要勘察内容为地质环境的勘察,主要由地质特征、基底构造、岩石性质、新构造运动、第四系厚度控制等内容构成。分析岩土工程所在区域的地质环境,分析岩层的对水作用的抗压能力,并测定岩层的腐蚀程度,有效的判断岩土工程的建筑物的耐久性。 3.3 地下水位情况 由于地下水位对岩土工程的影响重大,水位直接关系着建筑物地基稳固性。地下水位是水文勘察的重点内容。主要包括地下水位的升降特点,水位变化趋势,周边岩石环境的水补充作用,地下水在岩土的排泄情况,勘察地下水最高水位和最高水位的历史特点,并分析造成高低水位的具体历史原因。每个岩石层面的物质性质不同,地下水蕴藏程度不一致,水类型和水流速的变动差异也是水文勘察的内容。动态水位分析,对岩土工程的基底调整有指导性的意义,及时的等基底建设进行改进和调整。在地下水的勘察中,针对不同的地质水系选择不同的测定方法,可通过钻孔、探井的方法测定水位;同时在测定水位时,主意测定的时效性,需要在静止的地下水位测定一定的时间,分析地下水的渗透情况和地下水的赋存状态。 3.4 含水层、隔水层情况 含水层和隔水层是水文勘察内容重点之一,直接影响到建筑物的地基结构的层次和稳固性。含水层、隔水层的勘察主要有以下的内容:各个含水层的埋深条件和埋深水位,主要水层的厚度分布和水位情况,各水层的地下水的类型和流速流向及水位动态情况。在现场的地质水文勘察中,注意结合岩土工程的建筑材料的对水的敏感度,科学合理应用地下水的渗透系数,结合施工现场的地质结构和周边的地理环境,着重分析各个水层对建筑材料的腐蚀程度,并据此判断指导岩土工程的材料设计。 3.5 水文地质参数的测定 水文地质参数的测定主要方式通过抽水试验。在岩土工程的际试验中,选取准确的岩层样本,岩心的选择尽量保证其完整的岩心,在试验过程,注意岩心的测试受到客观因素干扰,避免造成岩心破裂和污染。抽水试验要经过多次试验过程,通过三次对地下水减低深度,最终讲深的位置与建筑设计的埋深程度一致,测量时使用统一的测量仪器设备,达到统一的测定口径。抽水试验结束后,及时补充水位,恢复水位上升后进行必要的测量。同时,采用软化方法,判断岩石对地下水的软化程度。由于岩石的受力情况与岩石的干燥程度呈现正比关系,用软化的办法对岩石层面的耐风性、耐水性、透水性的指标参数进行测定,保证水文地质参数测量工作数据准确性和科学性。 4. 结束语 水文地质勘查作为岩土工程勘察中重要组成部分,其勘查质量的高低会对岩土工程建设质量与安全性构成严重影响。这就要求广大地质工作者除了要明确岩土工程勘察中水文地质勘查的地位外,还应对其勘查内容充分掌握,这样一来为水文地质勘查工作地有效开展打下坚实的基础。 地质工程勘察论文:复杂地质条件下岩土工程勘察应用研究 [摘 要]目前,我国地质环境较为复杂,地理环境变化也存在着诸多的不确定性因素,这便给岩土工程勘察工作造成一定的影响。为能够进一步提高复杂地质条件下岩土工程勘察的有效性及安全性,及时做好相关的研究工作势在必行,成为有效解决复杂地质条件岩土工程勘察问题的关键所在。因此文本就高山峡谷地区复杂地质条件下岩土工程勘察应用进行研究,并总结出复杂地质条件下岩土工程勘察需要注意的相关问题及其有关的核心技术与行之有效的问题处理方法。 [关键词]复杂;地质条件;岩土;工程;勘察 近年来,我国自然灾害频发,地质环境日益复杂,给部分地区的岩土工程勘察工作带来了一定的难度,同时也对相关的专业勘察人员的生命安全构成威胁。因而为能够有效的解决现阶段岩土工程勘察问题,需对复杂地质条件下的勘察工作及相关内容进行深入研究,从而制定周密的岩土工程勘察方案,以便于从勘察效果及技术人员安全两个方面对相关问题加以有效解决。 一、复杂地质条件下岩土工程勘察的实施 1.复杂地质条件下岩土工程勘察的实施 因为高山峡谷地区较为特别的自然条件和地理环境,使得峡谷区域的上面多以砂石土为主,呈现出一定的散落性,峡谷地区的下面部分多是些碎石之类的土质,这就导致了在高山峡谷地区的岩土工程勘察工作的实施,同其他土质类型的地区比较有着显著的差异,常有多落石、滑坡、泥石流等地质灾害的发生。 这里以云南某峡谷地区为例,峡谷地区具有特殊的地质环境和自然条件,因为峡谷区域的上方主要以砂石土为主,而区域的下方多以碎石为主,这样的地质特点就必然会导致该区域的岩土工程勘察和其他地貌类型的地区具有明显的不同,在峡谷区域实施岩土工程勘察之前必须要对该区域的相关数据进行长时间的分析整理,比如该地域的地表温度、冻土层深度、气候条件、降雨量等,将勘察区域的地质构成以及土层的性质、分布、成因进行详细细致的分析总结,还要对当地的地下水等状况做出深刻的分析与研究。 2.复杂地质条件下主要勘察技术方法 (1)地质测绘 地质测绘工作能够在复杂的地质条件下,对实际的地质情况进行研究,通过对地质构造及地理环境的分析,来对岩土层的基本情况及岩土层的基本分布信息进行分析,从而使岩土工程勘察工作能够井然有序的顺利进行。地质策划对图表及数据信息要求较高,需将存在岩土勘察风险的区域及时的进行标注,同时要按照岩土层的实际风化程度进行进一步的分类,以便于使相关技术人员能够在相对安全的工作环境中进行岩土工程勘察工作。 (2)岩层的钻探 岩层钻探工作需要的机械设备较多,在实际的钻探过程中为能够进一步保证钻探质量。首先需选用DPP-100型车装钻机进行打孔工作,在确保孔壁结构稳定后可使用30型台式钻机进行下一步的钻探工作。此时应采用回转钻进的方式来提高孔壁的结构强度。而后要进行粘土性岩芯的采取工作,其采取率应保持在90%以上。砂土层的岩芯采取率则应保持在75%以上,以便于更好的对各岩土层的基本状况观察。最后要做好岩土层水平方向及垂直方向的变化记录。通过信息与采样来进行更为深入的分析。 (3)原位测试试验的进行 在该测试进行过程中需选用原装液压静力触探探头进行数据的收集。在信息采集完成后需对不同种类的信息进行分析,而后利用电子计算机技术进行信息的梳理与整合分析。在此过程中,需选用标准落锤进行自由落体试验,其中落锤的动力及速率较为重要,需将速率使用保持在每三秒一次,同时落锤动力要能够在试验过程中确保一致,以便于更好的进行原位的测试实验。为能够进一步提高试验效果,可在试验过程中选用动力触探的方法配合以上试验进行,从而使其更为准确的分析出岩土层的风化物理力学性质指标。 (4)岩土工程勘察的室内试验 岩土工程勘察需模拟外部岩土勘察环境进行。以便于更为有效的解决在复杂地质条件中岩土勘察工作所面临的相关问题,通过室内试验的方式,得出更为准确的结果与处理方案,继而有效的提升岩土工程勘察的安全性。受实际情况的影响,岩土物理力学指标存在着一定的差异,通常需采用评价与分级的方式来选用不同的测试标准。在实际的试验过程中,要首先对图层的物理性进行深入的分析,而后要做好地质环境的测定,利用压缩试验来对岩土的实际压缩性进行分析,此时便可有效的利用岩土压缩性来解析实际的水质情况,在得到相关的试验数据后即可对岩土工程勘察的相关信息及情况作出正确的判断。 二、复杂地质条件下岩土工程地基的处理技术 1.垫层法 垫层法是较为基础的岩土工程地基处理方法,对于浅层地基处理效果较好。同时在黄土地区该方法也较为适用,继而被称之为水坠法。在实际使用过程中首先需进行坑基的挖掘工作,在确保其能够挖掘到预期设计深度后,可进行基坑的佯装的工作。而后要做好砂层厚度的控制,其基本厚度需按照实际的坑基环境而定,通常需控制在25cm左右。以此需确保坑基内的砂层能够与坑基挖掘深度保持一致,在查验合格后,需进行注水平齐工作。最后要需选用强度较高的钢叉进行砂层的搅拌工作。如在实际工作中出现砂层沉实的情况,则需在深度15cm的位置重新进行搅拌工作。 2.强夯法 强夯法的应用效果较好,能够通过夯锤下落阶段而产生的物理重力来提供较高的冲击力,此时在与传播介质的接触过程中,即可在冲击波的作用下使基土振实。此时基土结构强度的增加便使其能够更好的实现岩土层的夯实。从而不仅有效的提升了其基本的承载能力,同时也进一步确保了土层的稳定性,使其能够有效的降低其实际的压缩性。土层压缩性的降低能够使沙土振动液化现象的发生概率也随之降低,此时便可达到最佳的地基处理效果。该方法操作便捷,同时适用性较强,能够在多种不同的环境中进行使用,使其在成本与效果两个方面均能够得到有效的控制。 三、结语 驮拥刂侍跫下的岩土工程勘察工作危险性极高,一旦在实际的工作环境中遇到自然灾害及落石、滚石等情况,即可威胁到相关专业人员的生命安全。所以在实际的工作过程中,要求相关技术人员不仅要能够有效的掌握不同的地质地基处理方法,同时也需在勘察工作进行过程中做好岩土层研究,以便于更好及更为迅速的完成相关工作,从而保证勘察质量与相关人员的基本安全。 地质工程勘察论文:浅谈水文地质在工程勘察中的重要性 摘 要:在工程勘察的活动中,水文地质是重要的工作环节,是后续工作持续有效开展的基石,也是后续工作如工程方案设计、工程建设等的重要参考依据。水文地质勘察工作所得的数据结果在整个工程活动中有着重要的参考意义,以此来提高工程方案设计的正确性,也能够有效地节省工作时间,避免出现方案设计失误的情况,提高工作效率。另外,水文地质在工程勘察活动中还可以提高工程的安全性,防止由于对当地水文地质环境的不了解而出现的意外情况。据此,本文重点阐述了水文地质在对于工程勘察工作中的重要性,希望以此引起政府相关部门以及相关企业的注意,做好水文地质勘察工作。 关键词:水文地质;工程勘察;重要性研究 前言:水文地质主要研究地下环境中的地下水,地下水属于岩石层的一部分,勘测情况可能会对工程建筑的稳固程度造成一定的影响。通过对当地环境水文地质情况的研究和掌握,可以为工程建设提供重要的参考,因此,水文地质是整个工程勘察活动中不可或缺的一部分。针对水文地质的勘察工作必须严格按照相关标准执行,尤其是在针对各个参数的勘测上需要做到准确无误,以此来提高工程的质量水平。工程勘察是开展工程活动之前的重要准备工作,水文地质勘察也工程勘察的重要内容,为整个工程方案建设提供参考,形成或支持或否定的意见。 1.水文地质在工程勘察的主要内容 工程勘察是工程建设实施之前极其重要的环节,如果在工程勘测中没有做好水文地质勘测工作将会对工程建设埋下安全隐患,降低工程建设的经济效益。而若在工程勘察过程中对工程周边的水文地质问题进行深度的勘察,并且依据勘察结果对工程周边的水文地质条件做出相应的评价,以此评价作为工程方案设计的相关依据,就能够有效避免安全问题的发生,即使出现意外情况,也能够及时做出相应的应对方案[1]。 1.1地下水分布以及环境周围水质情况 地下水是水文地质勘测的重要因素,需要充分了解工程周边地下水的分布情况具体包括地下水的含量和距地表的距离。此外,还需要针对工程建设是否会对地下水造成影响,造成什么样的影响,影响程度,怎么应对这种环境变化等等相关问题进行检测、预估、探讨。另外,工程建设中难免会产生一些废弃物和废水,而这些成分是否会渗透到地下水之中,引起地下水的质量的变化,这种变化给工程建设带来的影响也需要列入考虑范围。与此同时,还要考虑地下水是否对埋藏在地下水位的地基内的钢筋有腐蚀作用,以及所选的地基是否在软质岩石,因为这些因素对工程的基石建设会产生比较大的影响。在进行水文地质勘测时,并不仅仅是针对建设地点的勘测,要对相当范围的周围环境的水文地质情况进行勘测,得出相应的数据,因为环境是一个整体,环境的变化也是有所联系的。针对这些勘测情况得出的数据一定要准确,以保证后期工程建设的质量。 1.2岩土勘测情况 岩土也是地下结构的重要组成部分,在,岩土结构以及颗粒大小等特性很容易对工程建筑的稳固性产生影响,岩石结构的脆弱性容易对工程建筑造成一定的危害。在预估到这些可能出现的危害之中,做出相应的解决方案,采取相应的解决措施,防止这些危害的发生。此外,还需要关注到岩土水理性质,在岩土水理性质的影响下,岩石的强度、硬度、透水性等都有可能发生变化,这些变化将可能对工程建设的稳固程度造成一定的影响。岩土的主要的水理性质及其测试办法五种 :崩解性 ;软化性 ;透水性 ;给水性 ;胀缩性[2]。崩解性是指,岩土在与地下水发生作用后,岩土的硬度发生变化,岩土结构的离散性增大;软化性是指岩土遇水,强度降低,容易产生岩土风化;透水性是指岩土能够使得地下水的渗透程度,与岩土颗粒大小有关;给水性是指岩土对于地下水的储存量,以此作为建设的排水参考数据;胀缩性是指岩土遇水后颗粒的厚薄程度发生变化。 2.水文地质在工程勘察的重要性研究 在对岩土工程进行勘查以及施工过程中需要对岩土工程周边的水文地质进行仔细的勘察而有些工程施工单位在工程施工过程中最容易忽视对工程周边进行水文地质勘察。然而,在整个工程勘察活动中,水文地质因素是最为重要的勘测内容,事实上,工程地质情况很大程度上是受到水文地质因素的影响的。水文地质勘测活动能够对工程建设提供重要的参考信息,在一定程度提高了工程建筑的稳固程度,节约了工程建设时间和建设资金,提高了经济效益。 2.1影响工程稳固程度 工程水文地质条件中声也下水是最影响工程质量最易破坏工程结构稳定性的一个外在环境因素。地下水是自然环境中变化比较大的因素,天气状况,土壤以及施工等等都会使得地下水水位、水质产生变化,这种变化将会对工程建设的地基产生影响,地基是与地下水接触最为紧密的一个部分,受地下水状况影响比较大,而地基又是整个工程建筑中最为重要的环节,关乎整个工程的工程质量水平。而由地下水的变化引发工程地基的变化是多样的,比如,地下水的升降会对建筑的稳定性能产生影响,比如,地下水位下降就有可能会造成地面的沉降,进一步造成工程建筑的塌陷,如果地下水位上升,可能会影响建筑所处h境的湿润程度,与其发生发应,出现腐蚀等化学反应。不仅仅是地下水位的变化会对建筑地基的稳固程度造成影响,地下水水质在发生变化时也会对地基的牢固性产生影响,比如,地下水的性质发生变化有可能与建筑材料产生反应,出现腐蚀情况,造成工程建筑的坍塌[3]。 2.2提高工程勘察有效性、全面性 在过去的工程勘察报告中,出现了由于对水文地质勘察不重视,或者勘察数据不准确的情况,因为这种忽视,也造成了一部分工程建设出现坍塌事故,造成了人身伤害,延长了工作时间,降低了经济效应。因此,结合以往的经验教训,可以明显 看出水文地质评价内容在工程勘察中的重要作用。简单地说,工程勘察是主要针对对地形、地质及水文等状况进行测绘、勘探测试,并提供相应成果和资料的活动,其中,地形地貌因素的变化性是相对比较小的,变化所需时间是比较长的,然而,地质水文是其中变化幅度比较大的内容,也是在整个工程勘察活动中的主要内容。地质水文勘察数据、评价是工程建设的重要参考内容,为工程方案建设的制作和改进提供相应的意见。 3.结语 综上所述,水文地质检测工作在工程勘察有着重要的作用,水文地质检测数据是工程建设的重要参考。随着工程建设的不断发展,社会对工程质量的要求也越来越高,工程勘测的作用也越来越明显。因此,有关部门以及相关企业要提高对水文地质检测工作的重视程度,培养相关技术勘测人员的技术水平和勘测能力,落实水文地质勘测工作,充分发挥水文地质勘测在工程建设中的重要作用。
地质测绘论文:影像定位技术在地质测绘中的运用探讨 【摘 要】随着我国社会主义现代化建设的不断进步,我国的建筑工程行业实现了卓有成效的发展,其对地质测绘也提出了更高的要求。作为地质测绘中一个极为重要的组成部分,影像定位技术不仅关系着地质测绘的精确度,更关系着工程建设的科学性。本文将着重对影像定位技术在地质测绘中的有效运用进行深入分析,为我国的地质测绘工作提供一个参考与借鉴。 【关键词】影像定位技术 地质测绘 运用 当前,地质测绘在各个行业中均有着不同程度的应用,随着房地产开发、矿产开发行业的发展,地质测绘技术也实现了一系列的创新。作为一项繁琐、复杂的工程,地质测绘对信息的精确度要求比较高,这就在一定程度上加大了地质测绘的难度系数。近年来,影像定位技术的发展为地质测绘提供了必要的技术支持,在地质测绘中发挥中极为重要的作用。 1 地质测绘与影像定位技术 1.1 地质测绘的基本概述 地质测绘是地质工程实施的必要前提,在地质工程开展前,需要对各方面的相关地质数据进行有效的测绘,如矿坑深度、地质剖面以及地质工程点等,只有对施工的地质状况进行充分的了解,才能够设计出相关的施工方案,保证工程实施的科学性与有效性。地质测绘与地理学有着密不可分的联系,是对地理学知识的具体实践应用,在工程实施前,对施工点进行充分的勘探与测量,再结合数据的统计分析,绘制出科学的地质勘探图,该图依据不同的地理元素采用不同的颜色进行标注,并按照比例尺进行缩放,能够将地质的全貌进行全面的表达,这不仅要求地质测绘技术人员具备专业的素养,也对相关的数据统计技术提出了较高的要求[1]。 1.2 影像定位技术相关概述 我国的遥感影像定位技术起步较晚,近年来逐渐在地质工程施工领域得到了广泛地应用。它主要是利用遥感平中的传感器对勘测地域所发出的电磁波信息以及远距离目标反射线进行接收,并对其进行有效的分析与处理。通过遥感影像定位技术能够对地质施工的现象地貌信息进行全面的掌握,既能够确保工程建设的顺利实施,又能够为施工提供安全保障。影像定位技术主要是通过传感器像素值实现对不同波段数的获取,其所呈现出的像素值也就是波段位置的显示值,需要注意的是在具体应用过程中,禁止将遥感影像进行压缩,这不仅会影响到图像信息的精确度,而且会占用大量的空间[2]。影像定位技术在野外地质勘探中应用较为广泛,它能够对地质的构造、空间分布等进行有效测绘。而三维影像分析技术则能够在岩性岩相出现较大波动的情况下,实施追踪路线,为工程实施提供可靠的参考依据。 2 影像定位技术在地质测绘中的运用 2.1影像定位技术在地震监测中的运用 通常,在地质结构不稳定的条件下,都存在着地震的安全隐患。在地震发生前,相关地质工作人员可通过对卫星影像动态变化的分析,对地质构造进行全面的掌握,进而探究出其与地震发生的关系,采取科学、有效的防御措施,降低地震所带来的财产损失与人员伤亡。在影像定位技术的支持下,相关人员能够通过卫星获取有关信息,增强地震预警的准确性,这很大程度上都有待于影像定位技术的发展。 2.2 影像定位技术在工程地质测绘中的运用 当前,我国的工程建设得到了前所未有的发展,其对影像定位技术也有着深入的应用。作楣こ痰刂士辈楣程中一项极为重要的组成部分,工程地质测绘不仅关系着工程实施方案的确定,而且影响着工程的实施质量。它主要是运用地质、工程等相关理论对各种地质现象进行观察与描述,为工程的实施提供可靠的参考依据。与传统的地质测绘方法相比,影像定位技术对于野外地质观测路线有着明显的优势,往往能够达到事半功倍的效果。通过遥感影像定位技术的分析,所观测的测区地质与构造形态能够完全得以展现,便于对不同地质体以及构造特征的分析。通常,在对地质工程地质进行测绘时,多选择垂直于区域构造线方向的穿越路线,并采用追索路线作为辅助路线,以便应对岩性岩变化以及地质体走向延伸模糊的情况。另外,影像定位技术还能够对矿区水文地质进行有效测绘,在遥感技术的支持下,含水层的分布、地质构造等能够清晰地呈现给相关地质勘探人员,为矿井布置以及开采方案的制定提供一个有效的参考依据,这一方面能够保障开采的有效进行,而且能够保障开采的安全性,极大的降低了矿井安全隐患。 3 地质测绘的运用前景 当前,我国的地质测绘技术正朝着多元化趋势发展。在先进科学技术的支撑下,未来的影像定位技术将会朝着以下几个方面发展。首先是多元化。近年来,随着我国经济建设的不断发展,测绘产品的应用更加广泛,为了满足不同行业的需求,影像定位技术将会实现新的创新与发展,向多元化趋势迈进。其次,测绘信息将会更加精确、形象,实现全方位可视化管理。另外,地质测绘除了满足工程建设、地质勘测等需求外,还逐步向实用化发展,它充分结合了人们的日常工作与生活,为人们提供便利的地理信息资源,增强了地质测绘的实用性。 4 结语 当前,影像定位技术在更多的行业中得以应用,其独特的应用优势不仅保障了地质测绘的精确度,而且为我国经济的发展提供了源源不断的动力支撑。随着科学技术的不断发展进步,我国的影像定位技术将会朝着多元化、可视化、实用化发展,为国民经济建设做出更大的贡献。 地质测绘论文:新形势下的地质测绘技术发展及应用 摘 要:建国以来,中国的地质勘测技术一直处于不断发展的状态,地质测量的工作效率也在不断提高。如今,在新的形势下,航天技术、遥感技术、信息技术爆炸式发展,传统的地质测绘技术面临再一次革命性的革新,毫无疑问,新形势下的地质测绘技术的功能性质将更加优良,应用范围也必定更加广阔,这必定会对国内的地质测量工作带来巨大的改变。幅员辽阔的中国,在先进的航天科学技术的带动下,国内的地质测绘技术一定会得到很好地发展。本文就新形势下地质测绘技术进行研究,对地质测绘技术的发展和应用两个方面展开了探讨。 关键词:新形势;地质测绘技术;发展;应用 传统的地质测绘技术过度的依赖经纬仪、水准仪、平板仪等实测仪器,在实际的地质测量中,对现场的具体操作水平有较高的要求,并且在人力、设备资金等方面的投入很大。而在新形式下,由于航摄信息技术的发展与完善,原有测绘仪器在实际地质测绘中的使用大大减少。在当下信息技术主宰的时代里,地质测绘技术的核心是3S技术。 1 新形势下地质测绘技术的发展 全新的地质测绘技术已经在我国各领域已经开始了广泛的应用,特别是在地质调查与矿产勘查工作中,这种新技术启到了非常重要的作用[1]。新形势下的地质测绘技术的代表三种超强的融合了当代科技技术的形式,他们分别是:GPS技术、GIS技术、RS技术。由美国主导的全球卫星定位技术GPS已经老生常谈,现在笔者对其他两种技术展开讨论分析。 1.1 地质测绘技术中GIS技术的应用 GIS是Geographic Information System的缩写,就是我们常说的地理信息系统。按照学科的划分,地理信息系统可以归属到空间信息系统的范畴中,这种系统是以地理决策、地理研究为主要目的的,它实质上是一种人机交互式的空间决策系统。地理信息系统的核心部分是强大的数据库和计算机处理装置,他能对空间信息进行快速的响应、分析以及处理,它还可以把地理分析功能和数据库的处理结果以地图的形式显示,简单明了。目前,地理信息系统技术已经在我国的地质勘探、地质测绘、地质监测等地质领域中广泛的应用。在日常的地质测绘工作过程中,地理信息系统主要被作为空间信息的基础平台来使用的,借助该系统可以对便利的完成地理数据的采集工作、管理工作、分析工作乃至决策工作,进而给地理测绘工作提供数字化的信息。 1.2 地质测绘技术中RS技术的应用 RS是遥感技术的简称,近些年来,随着航空技术的不断进步,空间科学也逐渐开始完善了,RS技术就是在这样的形势下发展起来的。如今,RS技术已经在国内的地质测绘工作中得到了广泛的推广应用。RS技术应用与地质测绘技术主要是依赖于遥感卫星与环境监测卫星做到的,RS技术能够用不同幅度的图像资料反映地表的动态变化,这为RS技术在实际地质测绘中的应用提供了巨大的便利[2]。RS技术应用与地质测绘工作中使得地质测绘的范围更加大,时效性更加强,图像可比性更加高。 2 工程地质测绘工作中现代测绘技术的应用 2.1 矿山的地质测绘 幅员辽阔的中国矿产资源异常的丰富,在矿产资源的开发利用进程中,矿山地质的测绘工作不可或缺,是非常关键的环节。在矿山的地质测绘工作中,对RS技术和GPS技术的应用相对比较多。RS技术已经在矿山地质测绘领域中应用较长时间了,通过RS技术,地质测绘人员可以便利的获得与矿区地质相关的信息源,这样就可以为矿区的开采以及环境保护工作的决策提供科学可靠的依据[3]。 2.2 水利工程的地质测绘 RS技术的应用使得地质工作者不仅可以实时地检测江河湖泊的实时水位,同时还可以实时的检测洪水灾害的面积,为后续灾害防治措施的决策工作提供可信赖的依据。以GIS技术和RS技术为核心的地理测绘集成系统可以做到准确的预报洪水以及干旱发生的范围、时间、严重程度,进而为水利工程的防灾减灾决策工作提供有价值的参考信息,避免了传统水利测绘工作的盲目性。 总之,现阶段,导线测量以及“3S”技术在地质测绘中的应用,极大地减轻了地质工作者的工作强度,并且显著的提高了地质测绘工作的精确度。 地质测绘论文:对当前地质工程测绘技术与发展的思考 摘 要:当前,地质工程测绘技术正处于发展阶段,其对新兴的计算机信息技术、遥感技术以及网络技术等的应用也在进一步深入,这不仅促进了地质工程测绘技术向现代化发展,也在一定程度上使其得到了长足的进步和发展。本文着重探讨并分析有关于现代地质工程测绘的发展方向问题。 关键词:地质工程测量;测绘线技术;应用 随着时代的进步与社会的发展,我国大部分地质项目建设的监测标准也随之提高。因为地质工程测绘容易受限于当地的地质条件和环境因素的影响,所以检测技术十分重要,只有不断发展与更新,才能满足日益变幻的社会发展需求。 1 现代地质工程测绘的发展趋势 1.1 数字化的发展 各种新型的测绘软、硬件的开发与应用,使得测绘时得出的数据可以以数字化的方式快速地进行传输、记录和分析处理。还可以将数字化应用于存储数据和回执图纸,以便于后期编辑和比例修改等工作能顺利进行,从而有效地避免测绘过程中所产生的误差,进而推动测绘质量的提高[1]。 1.2 全面化的发展 地质工程测绘新技术的发展与应用,再加上各项技术的更新与变革所带来的冲击,使得测量的所有内容及其对象更加广泛和全面。相对于传统的测绘技术而言,新的测绘技术能突破先前的局限,使图形的绘制更加全面。对于经测绘而得出的结果数据,可以随时进行调整和修改,其对各项技术的运用可以实时缩短测绘工作的时间,从而全面反映测绘目标的情况。 1.3 自动化的发展 自动化的软件处理系统因对各项网络技术及计算机技术合理应用,能更加准确、精密地测量并计算相关数据,而且在这一过程中不需要人工参与,它将自动完成测量计算的整个流程。以前的地质测绘工作十分繁复,测量时只能用三角和几何来进行,不仅工序繁琐,且测算周期长,还容易受周边地质环境的影响,甚至需要耗费大量的人力、物力和财力,而得出的最终结果可能会因为某些问题没有得到有效解决而无效,又得重新测量。有了新技术,可以直接用计算机自动完成测绘的整个过程,工作效率和效果也得到了显著提高。 1.4 精确化的发展 在测绘的过程中使用新技术,大大提高了测绘工作的基本精度。譬如:可以应用遥感技术将距离300米左右的目标物的测量误差控制在2毫米以内,高度误差则不高于20毫米,从而确保良好的测量精度。有了数字化的传输手段,可以避免数据在传输的过程中出现问题,进一步保证了测绘结果的精度,从真正意义上实现对误差的有效控制。 2 地质工程测绘技术的前瞻性 2.1 新信息技术的应用 (1)GPS定位技术的应用。在地质测绘的过程中,无疑会用到GPS定位技术,有了它,我们可以在第一时间获取目标的位置信息,速度之快和数据之精确都是人工无法企及的。GPS技术还可以用于采集,以确保图像具有较高的辨识率,再加上对新的数据存储和处理技术的运用,对目标位置的测量精度将会得到很大的提高。对新定位技术的运用,不仅打破了传统测绘技术中定位难和测量难等问题的局限,而且实现定位的动态化和实时性。GPS卫星定位技术降低了对测量环境的要求,这也在一定程度上突破了地域限制,从而使测绘范围和测绘效率得到极大地提高[2]。(2)对RTK 技术的应用。所谓的RTK 技术,它是一种控制系统,而且可以进行动态化的实时控制,改进了以往只能静态测量的技术,它还可以以载波相位动态实时差分的方式,使得野外勘测的整体精度都有很大程度上的提高,对于后期的工程放样和地图绘制也具有明显的优势。(3)RS技术的应用。较强的测量实效性是RS遥感技术最为显著的特征之一,而且它还拥有丰富的测量信息。在监测地质灾害的过程中,运用RS遥感技术可以轻松实现远程监测,除此之外,还能通过对获取的数据的分析来预测该地区未来的发展趋势。在地质工程测绘时,RS遥感技术也是必不可少的,因其较强的时效性和兼容性,它能很好地与其他技术共同配合使用。有了RS技术,对提高地图精度的优势更加明显了。 2.2 摄影测量技术的应用 摄影测量技术作为一种综合性的处理技术,融合了数字化的测量、摄影与信息处理等,能更加准确地测量出工程测绘的数据。其中,摄影测量的方法主要有三种,即三维测量、高效测量和非接触测量。当地质环境测量的范围较大时,会运用摄影测量技术,除此之外还能提供了大比例尺的地形与地籍的测绘。摄影测量技术在实际的测绘过程中,结合了光谱航空摄影与微星遥感技术的双重功效,从而为采集当地的基础信息提供了良好地条件。同时,经济型和时效性也是这种摄影测量技术所具备的优势,对于它的运用,能更好地保证整体测绘的精度,是现代化大型地质工程测绘的新选择。 3 结语 综上所述,数字化和自动化已经成为现代地质工程测L技术发展过程中不可逆转的趋势。 因此,在测绘工作中,相关从业人员要紧跟时展的步伐,积极主动地学习新知识和新技术,从而更好地为我国和谐社会的发展建设贡献一份力量。 地质测绘论文:地质测量中的数字测绘技术探讨 [摘 要]本文以数字测绘技术为研究对象,从技术特点、技术内容、测绘方法三方面着手,围绕数字测绘技术工程应用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述,以此论证了数字测绘技术在地质测量中发挥的关键意义与优势。 [关键词]数字测绘技术;矿山测量;技术特点;技术内容;测绘方法 我国的测绘科技已经进入数字化时代,相关机构具备数据采集、空间定位等方面的技术生产能力,为土地管理、城市建设、交通建设、国防建设、矿山开发等领域的工作提供了极大的助力。 1 数字测绘技术的特点 1)测图自动化。传统模式下,野外作业中测量人员需要通过手工的方式记录测量数据,绘制地形图,计算坐标、面积等数据。而数字测绘技术实现了野外测量的自动化,不仅能够自动记录信息,并且可以自动运算、自动处理数据,使整个测图工作实现了自动化,大大提高了测图的工作效率和工作质量。 2)图形自动化。数字测绘技术生成的数字地形图,不仅存储了符号、数字等数据信息,而且便于传输、使用。数字地图能够自动提取方位、面积、坐标等信息,并可供计算机辅助设计和地理信息系统使用。 3)测图精度高。传统的测绘方式由于测定、展绘及视距等误差的存在,精度普遍不高,1:1000比例尺会存在±0.5mm的误差,其中视距、刺点是主要的误差源。即便是使用经纬仪视距高程法在平坦地区测定高程,也存在较大的地形点高程误差,当倾角增大时误差也会进一步增加。数字测绘技术在野外采集数据时不存在精度损失,也不会因比例尺的关系而影响精度,因此数字测绘技术因其精度高的优势在地籍、管网、房产等测量中得到了广泛的应用。 4)便于更新。传统的测绘方式在遇到实地有变化时,需要进行重新测量,否则将存在较大的误差,而数字测绘技术在面对这种问题时,仅仅需要输入新的坐标、代码等数据,再通过相关软件的编辑处理,便可以将成果进行更新,从而保证成果的现势性,可谓是一劳永逸的好办法。 5)耐保存。传统的测绘方式将地图信息记载到图纸上,随着时间的推移,图纸难免会在使用、保存过程中出现变形,从而使地图信息产生误差。然而数字测绘技术不需要考虑该因素,由于采用数字化的保存方式,不会受图纸变形的影响。 6)输出形式多样化。由于数字测绘技术的成果由数字化媒介保存,可以通过计算机、打印机等设备将成果以多种方式进行输出,能够根据用户的实际需要调整输出的方式,为其实际使用提供了诸多方便。 7)便于加工利用。由于数字测图采用分层存放的方式不受图面的限制,测绘成果的进一步加工利用十分方便,有利于测绘服务的拓宽。例如在CASS软件中能够定义许多层,可以根据需要定义房屋、道路、电力线等层,关闭、打开层便能方便地提取信息。 8)为GIS提供信息。GIS在数据采集方面的工作量最大,数字测绘技术可以将测绘成果转换为GIS数据库接纳的格式,使其得到补充和更新,从而保证GIS功能的充分发挥。 2 数字化测绘的主要内容 1)将地图数字化。当需要某一地区的数字地图,如果由于测量经费不足或是时间不允许,而不能对某一地区进行数字地图的绘制时,此种方法可以快速的解决这类问题。将现有地图数字化,就是经过利用计算机及其软件、扫描仪、数字化仪和绘制仪等对地图进行处理,在规定的时间内快速得到一幅数字化地图。一般采用扫描矢量法,扫描矢量法的精度较高,但其主要依赖于原图的绘制精度。在扫描的时候难免受到一些影响而产生误差,并且其绘制的结果主要是将原图数字化,导致其时效性不足。所以这种方法只能是应急需要,不可作为资料保存,但也可以根据实际情况,通过进一步测量对得到的数字化地图进行补充和更新,对一些具体事物的坐标进行精确调整,这样可以提高数字地图的精确程度以及实效性。 2)数字化地图测绘。目前,这种方法是我国在测绘时所选竦闹饕方法。在没有地图可以进行数字化或者测绘的地图要求比例很大时都会选用这样方法。数字化地图测绘的精度非常高,一般可以将标记事物的精度控制在5cm左右。 3 数字化测绘的具体方法 1)摄影测量。摄影测量学是通过对所摄物体的相片进行的分析、研究,确定所摄物体的形状、大小、性质和空间位置的一门科学和技术,是测绘科学的一个重要分支。依据获得相片的方法的不同和摄影距离的远近可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、水下摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量。 2)地理信息系统技术。作为现代信息科学及其延伸的一部分,地理信息系统(GIS)在现代信息社会发挥着至关重要的作用。GIS技术主要利用了计算机科学技术、测绘遥感科学与技术、空间科学信息科学与技术、环境科学与技术以及管理科学与技术。因其采用了诸多科学技术,优势不仅在于集地理数据采集、分析、管理、存储、三维显示以及成果的输出,还可以进行空间的提示、预测预报和辅助决策,功能强大丰富。在未来很长的一段时间内,地理信息系统将向着数据多维化、数据标准化、系统集成化、平台网络化、系统智能化以及应用社会化方向发展。 3)遥感技术。现代遥感技术系统主要由空间信息采集系统、地面接收和预处理系统、地面实况调查系统和信息分析应用系统四部分组成。遥感技术的出现在一定程度上提高了人们对生存环境的认识能力,比传统的野外测量得到的数据更加精确,且观测的范围更加广泛,对于静态及动态物体都能在瞬间成像,大大“加宽”了人眼所能观察的光谱范围。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展,高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源。 4 数字测绘技术的具体运用 4.1 作业模式的选择 数字测绘作业模式主要有编码和无码两种,其中编码模式要求作业员熟悉编码,多进行信息交流,作业速度较慢,尤其在地形复杂的环境下,作业难度较大,而且容易出错。无码模式较为简便,不容易出现错误,测绘速度快。数字测绘设备以往多是电子手簿,但在实际使用中容易受与全站仪通视不一的影响,它对绘图员的要求较高。电子平板的造价较高,并且恶劣环境下缺乏可靠性,不便于携带,但测绘速度快。因此需要根据测绘条件等情况来综合考虑,选择最适合的作业模式。 4.2 数字测绘流程 数字测绘技术在地质勘查中的运用,需要经过数字采集、成果输出和成果整理、验收等过程,因而需要GPS卫星定位技术、测绘软件等的支撑。在实际测绘中,需要根据实际情况进行埋石、GPS布设和选点,保证GPS控制点均匀分布。在野外观测方面,需要五颗以上卫星的支持,数据采集间隔通常在10秒,卫星高度角在15℃以上,以保证图形强度良好,并利用GPS接收机随机软件对采集的数据进行处理。 5 结语 综上所述,随着经济全球化、全球信息化的加速发展,测绘技术的发展也是日新月异。以此为基础,我们要在地质测量中数据的管理、分发、应用、服务等方面加强开发和研究,早日实现地勘信息获取实时化、数据处理自动化、测绘产品市场化、信息服务网络化、成果应用社会化,更好地造福社会、造福人类。 地质测绘论文:地质测绘领域中数字化制图技术研究 摘 要:在当前的测绘领域当中,现代化的计算机技术构成了比较先进的数字化制图技术,这种数字化制图技术可以将当前的信息技术、测绘技术以及计算机技术进行有效的融合,在这种背景下,本文主要研究了地质测绘领域当中数字化制图技术,并且提出具体的应用方案和注意事项。 关键词:地质测绘 数字化制图技术 1、引言 为了充分推进国民经济的快速发展,需要相关的部门提供较为准确的社会发展规划数据,这些规划数据能够有效对地质测绘工作进行分析,并且最终保障整个测绘工作的顺利执行。随着当前技术力量的不断发展,需要进一步的提高整个测绘管理工作的指令和效率。在提高上述效率的过程中,利用数字化制图技术可以对该领域的测绘成果进行比较充分的展示,最终确保其在地质测绘领域具有较为广阔的应用前景。 2、数字化制图技术 2.1 数字化制图技术的内涵 在当前的测绘领域当中,现代化的计算机技术构成了比较先进的数字化制图技术,这种数字化制图技术可以将当前的信息技术、测绘技术以及计算机技术进行有效的融合,这样可以从根本上提高计算机硬件技术和软件技术的应用能力。在传统的模拟方式和制图方式中,根据数字化的地图设计技术可以对传统的制图技术进行改进和颠覆。上述技术已经被证明应用到了各个行业当中。通过对上述的数据进行内部分析和内部抽象,可以有效保障整个地质测量中制图工作的精度水平。 2.2 数字化制图技术的特点 当前的数字化制图技术主要包括以下几个方面的重要特点:首先是数字化制图技术能够自动对各个范围内的数据进行收集并进行地质信息的有效分析,并且上述收集的各种图形信息非常丰富,这种地图信息的收集需要依赖较为丰富的图像处理技术和计算机技术,上述技术能够实现数字记录和各种自由格式的转换,并且上述的数据转换具有较高的自动化程度。在数字制图技术当中,还需要依靠各种比较先进的数据测量技术,这样能够从根本上减少相应的误差,并且保证地质测绘的相关精度要求。 3、地质测绘中应用数字化制图技术的重要意义 在地质测绘技术中可以对数字化的制图技术进行有效分析,并且采取各种有效的方法和手段来提供测量精度和测量效率。除此之外,通过对一定符号的图形或者尺寸比例来进行选择可以保证整个平面图形能够直观的进行展示。在当前的系统化的资料收集过程当中还可以根据工程地质或者水温信息来进行各种普查工作,这种普查工作需要花费较多的人力、物力或者财力,上述测量工作还存在着一个比较明显的问题,那就是图形的复杂性会影响到整个测量过程的测量精度,保证其在比较复杂的环境中难以找到有效的测量结果。因此,在这种情况下,地质测绘人员的工作量会得到一定程度的减少,相应的工作效率也会大大提高。因此这种地质测绘手段和测绘技术能够保证工作效率得到较为根本性的提高,除此之外,还可以在测绘的过程当中获得更加丰富的地质测绘信息,这些信息对数字化的制图技术有着比较明显的影响。除此之外,利用数字化的制图技术还能够对地质测绘人员的管理素质和管理水平有着较为深刻的影响。 4、在地质测绘中对数字化制图技术的具体应用 4.1选择合适的制图方法 在数字化的制图技术分析中,需要首先对合适的制图方法进行分析,通过对上述这种制图方法进行分析能够保证信息在抽象化的过程当中不会出现缺失,并且根据描述图像坐标来对地质结果进行精确的测量。在进行测量图的绘制过程当中,还可以对复杂化的工作进行简化,当前也存在着三种比较常用的数字化制图技术,这些制图技术需要地质测绘工作人员来进行详细的操作。在具体的数字化制图技术的分析过程当中还需要对原本比较复杂的工作进行简化,这种简化工作可以为数字化制图技术的分析提供强有力的工具。如果在地质测绘工作中,需要以人工操作作为前提来对数字化制图技术进行详细的分析。因此在进行各种信息跟踪技术的分析过程中需要对各种信号进行记录并进行有效测量,通过及时有效的图纸分析可以保证测量结果得到完善,并且从根本上来实现数字化的发展需求。但是在这种制图方式当中需要进行大量的毕竟繁琐的数据操作,这些繁琐的数据操作需要购置毕竟昂贵的设备,昂贵的设备具有较高的数据测试性能,能够从根本上确保测试工作的有效开展与进行。 上述测量工作需要在有效的矢量化环境当中进行运用图像编辑系统来进行图像分析,这种图像分析需要直接利用计算机软件来进行各种数据修改分析。在人工跟踪矢量化输入算法中,当前的地质测绘工作也有着比较充分的分布范围。这些能够极大的提高整个系统中的原始资料分析结果,并且通过扫描仪可以对各种扫描数据和结果进行有效分析,对分析的数据进行存储。通过智能化的分析手段能够为整个数字化过程提供强力的技术保障。 4.2 数字化制图基础的具体操作 如果需要在地质测绘技术中进行数字化制图技术的分析就需要对整个地质测绘数据的准确性和有效性进行分析,通过这种数字化制图软件可以完成数据分析与数据录入工作,上述工作能够进行矢量转变分析。矢量图的元数据还可以对画图和图形编辑功能进行点和面的分析。在上述的地质测绘中还可以对地址情况进行有效的绘图分析,基于分析结果来对数字化制图技术进行校正功能的分析。根据输入数字图形的相关分析结果来处理当前的文件数据,并且对文件数据进行相关的分析与整理,最后结合地质工程的实际需求来调整当前的文件数据格式,确保打印的电子文档中能够生成完整有效的地图。在图形设备的结合过程当中还可以通过调整图形数据格式来绘制当前所需要的地图图形,最终降低地图图形的误差。 4.3 在地质测绘中应用数字化制图技术的注意事项 在进行地质测绘工作当中,目前的数字化制图技术具有十分明显的应用,数字化制图技术在当前有着十分关键性的应用背景。但是大量应用数字化制图技术需要较高的技术要求和较为严格的使用条件,因此在各种场合对地质测绘技术进行应用的条件下需要确保整个数据来源的有效性、准确性以及可靠性水平。这样才能够对原始数据进行有效的分析和处理。在数字化制图技术的绘图过程当中还需要对模型法进行运用,这样可以在点测绘工作获得完善的条件下来建立一套比较稳定可靠的数据模型。在进行地表模型的分析中,还可以通过点与面的关系来建立一套比较完善的地表模型。 5、结语 数字化制图技术是一种比较高端和先进的技术,它的主要原理就是将计算机技术与制图技术进行有效结合,在这种情况下充分展现地质测绘技术与原技术之间存在的较大差别。利用这种地质测绘效率和测绘质量来对当前的测量结果进行有效提高,因此该种测量技术具有较为广阔的应用前景。除此之外,还需要对工作人员的各种技术素养和技术水平不断进行提高,这种提高能够帮助工作人员不断积累较为丰富的数字化制图技术和制图经验,通过这种测绘水平最终确保我国地质测绘工作的稳定可持续发展。上述测量工作需要在有效的矢量化环境当中进行运用图像编辑系统来进行图像分析,这种图像分析需要直接利用计算机软件来进行各种数据修改分析。在人工跟踪矢量化输入算法中,当前的地质测绘工作也有着比较充分的分布范围。这些能够极大的提高整个系统中的原始资料分析结果,并且通过扫描仪可以对各种扫描数据和结果进行有效分析,对分析的数据进行存储。通过智能化的分析手段能够为整个数字化过程提供强力的技术保障。 地质测绘论文:地质测绘工程中测绘新技术的运用分析 关键词:地质测绘工程 测绘新技术 运用 在现代地质测绘工程中,测绘技术不再是单一、传统的技术应用,而是结合现代科学技术的综合技术应用。只要将现阶段各种测绘新技术的特点应用得当,就会使其在地质测绘工程中发挥出更加理想的作用,极大提高地质测绘工程的精准性。有了更加精准的数据基础,工程师就能更为准确地设计工程项目的施工建设程序,促进工程项目建设的顺利推进,工程相关人员最为关注的工程建设质量以及建设施工的安全性,都能从中获得足够的保障,而工程建设的成本控制工作也能更加有序地开展,并能获得更好的效果。现代科学技术的引领下,测绘新技术及其应用能够完美取代传统的测绘手段,并取得更高的成效,让地质测绘工程取得前所未有的突破。 1 测绘技术发展概况 随着地质工程项目建设规模越来越大,地质测绘工程中对测绘技术的应用愈发广泛,我们对于地质测绘数据的精准度要求也越来越高。由于在相关测绘测量过程中,数据结果会受到很多客观因素左右,所以,地质测绘是一项相当复杂的工作,而有关的测绘工作也因地质工程项目建设的推进而逐步加深[1]。在高新技术的快速发展潮流下,地质工程测绘技术得到了极大推动,测绘新技术日新月异,诸多新技术在地质工程测绘项目中得到越来越广泛的运用。特别是随着计算机网络技术的发展与应用,更多种类的测绘新技术取得了空前发展。例如,在地质工程建设过程中对3S技术的应用,就极大提高了测绘工作的精准度,与此同时,还降低了测绘工作人员的工作强度。测绘新技术及其应用有效提升了地质工程建设测量工作的现代化水平,加快了测绘数据数字化的进程。 2 测绘新技术的发展特点 2.1 测图精准度更高 在地质测绘工程中,运用数字化的测绘技术来开展地质测量,可以有效提高测图数据的精度和准度,这对于数据误差的控制效果非常明显。特别是遥感技术的运用,测图的数据精度误差能够有效控制在极小的范围之内。规定范围之内的误差水平,是提升测绘精度的重要保障。遥感技术的充分运用,为测绘工程的精度提升提供了强大保障,而传统测绘技术无法达到这样的效果。此外,测绘所得数据信息可以通过网络实现实时传输,测量与数据传输与制作同时进行,极大减少了测绘耗时。而在绘图过程中,由于新技术的运用,视觉上的误差不复存在,绘图的精准度也得到有效提升。总之,随着测绘新技术的运用,地质测绘的精准度得到了极大提高。 2.2 测绘信息更加丰富 传统的地质测绘过程中,受到技术环境的影响,测量的元素和测量范围都会受到客观限制,相关信息资源的获取渠道受到限制,测绘结果往往会存在局限性。而在地质工程中运用测绘新技术,可以对测绘对象的周边环境以及内在元素进行全方位的立体测量,这就能为地质工程的绘图工作提供更加详实的信息和数据资源。而在计算机网络技术的应用环境下,测绘所得数据信息能够实现即时搜索,并对所测信息资源进行实时检查。测绘新技术的综合运用,有效提高了测绘信息资源的丰富程度[2]。 2.3 测绘工作更加自动化 新的测绘技术往往是基于计算机和网络技术而出现的。测绘新技术通过精密软件的运用,可以对测绘信息进行科学树立,从而确保图案绘制的精度和准度。此外,信息化的应用,也是测绘新技术的另一特点。计算机技术和信息化技术的运用,可以避免人工操作过程中可能出现的失误,也能降低误差,确保整个测绘工作系统的严密性。测绘过程中自动化程度越高,相应层面的失误或误差出F的概率就会越低,这对于地质工程建设的重要性是不言而喻的。未来测绘新技术必然会朝着自动化的方向全面发展。 测绘图形的编辑,是测绘工作的另一重点。随着测绘新技术的应用,我们可以在地质工程测量过程中,通过数字化的图形编辑方式,确保图形的准确性和正确性,降低误差,进而实现地质测绘信息及时、准确地反映。测绘新技术在图纸编辑过程中的应用,不仅让图形编辑更加科学,结果反映更加精准,而且在信息技术的引领下,可以随时更改相关图纸的数据信息,确保测绘图纸的时效性。 3 地质测绘工程中测绘新技术的运用 3.1 遥感技术的运用 遥感技术是测绘新技术的重要一环。通过遥感技术的应用,可以不同比例的工程地形图,为相关测量图形的变更提供了依据。随着城市化进程与现代化进程的加快,人们对生活质量的重视程度日渐提升,旅游成为很多人日常生活中不可或缺的重要组成部分,很多城市都开展旅游业。遥感技术的运用,可以勘察不同的地质类型,因其具有信息采集效率高、勘察范围宽广,能准确反映探测地的实时动态,因此,各旅游地均普遍使用遥感技术。遥感技术能够感应地面的任何事物,包括物体的状态和颜色等,并将感应结果图像化,这样能让人们发现更多的旅游资源,并对新发现的信息进行相关处理,为旅游开发提供数据支持。对于旅游业的开发应用来说,遥感信息是实用价值很高的数据信息。 3.2 数字化成像技术的运用 在数字化成像技术的应用过程中,全站仪的应用最为广泛的存在,实用范围极广。通过全站仪的一次性观测,我们可以获取非常丰富的数据信息,包括所测物体的直角距离以及水平角距离等[3]。此外,全站仪具有极强的计算功能,可以把所测数据的最终计算结果呈现在显示屏上。除了测算功能,全站仪还可运用大量的电子记录来实现全自动化操作,全程非人工干预。这种技术手段的运用,能够降低人为操作可能出现失误的频率,并且能够从根本上降低地质测算的实现难度。 3.3 GPS技术的运用 现代社会中,GPS已然是最为常用的全球定位系统。GPS技术的在地质工程测绘中的应用,能实现陆海空三维定位导航,是测绘领域中全新的卫星定位导航系统。而在科技发展越来越迅速的今天,GPS技术在测绘工作中的应用范围愈发宽广。通过GPS技术的应用,可以有效监测地质工程的水文观测孔高,建设地质控制网,并能对地质工程领域的相关技术革新与完善起到极大的促进效果。 4 地质测绘工程中测绘技术的发展策略 当前,工程测绘技术正由传统向数字化和信息化转变,工程测量作业一体化进程不断完善,数据获取自动化也取得可观的发展,这些进步都是测绘工作者辛勤努力的结果。同时,测绘范围和测绘领域也在新技术的引领下不断扩大,有传统的建筑和水利领域向更多行业领域拓展,应用内容也越来越丰富。在新技术的应用中,测算结果可以直观的展示在相关人员面前,并且所得结果更加精准,结果反映更加生动,数据信息的真实性也不断提高。 未来,随着我国社会经济发展脚步不断加快,我国城市化进程必然会加速度推荐,测绘新技术在地质工程中的应用必然会越来越宽广。不论是基础设施建设还是信新技术产业的革新,地质工程建设必须始终结合测绘新技术的运用。 5 结语 地质测绘技术的应用早已深入社会发展的各个领域,其重要性日渐显现。随着社会经济的发展与人们物质文明要求的不断提高,社会发展对于测绘新技术的要求必然逐步增多。因此,测绘技术要不断更新完善,实时确保能够适应社会发展的需要。相关工作者要不断改革创新,不断开发出更新更实用的测绘新技术,以更好地适应社会现代化发展的需求,更好地服务于社会经济的发展。 地质测绘论文:GPS―RTK技术在地质测绘中的运用 [摘 要]科学技术不断发展,传统地质勘察技术已经不能满足现代地质测绘工作开展需求。经过科研人员长时间的努力GPS―RTK技术产生,并且在我国地质测绘中应用越来越为广泛,致使我国地质测绘发展到了一个新的高度。GPS―RTK技术的应用,降低了地质测绘工作开展的成本投入,提升了测绘工作效率。但是对GPS―RTK技术应用进行深入调查发现,其中也存在着很多不良问题。本文结合实际工程案例,对GPS―RTK技术在地质测绘中的运用进行探究,希望对相关人员有所启示。 [关键词]GPS―RTK技术;地质测绘;成本;误差 引言:地质测绘对我国领土管理有着重要影响,也是促进我国国民经济发展的关键所在。目前,GPS―RTK技术在地质测绘中的运用越来越为广泛,在各个行业中都有所应用。该技术是以地理科学与自然科学为基础的,将土地资源、矿产资源与地质工程结构背景作为主要的探索对象,同时还涉及到了数学、化学、计算机等众多学科方面的知识。对GPS―RTK技术在地质测绘中的运用进行探究是具有重要意义的,下面就对相关内容进行详细阐述。 一、GPS-RTK测绘技术的基本原理 GPS-RTK测绘技术是在科学技术不断发展基础上产生的,该项技术产生后受到了众多地质测绘工作人员青睐,并且取得了非常可观的应用成效。GPS-RTK测绘技术最为突出优点在于定位时效性较强,测量数据精准性较为良好,可以加强计算误差控制力度。技术融合了多种先进科技,操作可行性也得到了较大程度提升,地质测绘工作开展不会在受到时间、空间限制。RTK测量技术详细阐述就是实时动态定位技术,实际应用中可以利用数据传输技术,自动化的对地质测绘数据进行传输。系统主要有三个有效分支,其中包括了基准站、数据链和移动站,在测量方面主要是以载波相位观为测量的基础,使得地面基础站存在的接收设备可以实时对其它可以观测的卫星系统进行动态化监测。数据链具有的重要作用就是可以将测量得到的信息数据全面、准确的传输给移动站,最后应用厘米级定位结果对移动站得到的信息数据进行处理分析、审核。 二、GPS-RTK测绘技术的优势分析 (一)GPS-RTK测绘技术工作效率较高 地质测绘工作效率较高是GPS-RTK测绘技术具有的最为突出的优势,RTK基础站测量范围广泛,一般情况下优质RTK基础站测量半径可以达到两千米。这种测量技术与传统类型测量技术进行综合比对,可以降低测量控制点的数量以及测量设备移动次数。在正常电磁波环境中可以快速的对地点坐标进行定位,作业速度得到提升,测量工作人员工作压力下降,可以降低测量外部作业开展成本投入,大幅度提升地质测绘工作效率。 (二)定位精准性较强 GPS-RTK测绘技术定位精准性较强,测量站之间不需要通视,没有进行控制点设置或者控制点严重破坏的情况下,也可以进行测量工作开展、刚精度的进行定位测量。只要GPS-RTK测绘技术基本工作条件可以达到相应要求,测量技术应用的平面精度与高程精度可以达到厘米级别。 (三)可以降低外界因素对地质测绘工作开展的影响 传统类型的测量技术在实际应用中总是会受到众多不良因素影响,其中包括测量区域地势地貌、气候环境、植被覆盖等等,这些因素会严重降低测量数据的精准性,测量工作速率也会受到损害。还需要注重的是,如果测量区域可见度较差、通视难度性较高,那么测量工作是无法开展的。但是GPS-RTK测绘技术应用可以避免这些不良因素的影响,及时测量区域可见度较低也可以快速的、高精度的进行定位工作开展。 (四)GPS-RTK测绘技术作业自动化、集成化程度较高 GPS-RTK测绘技术可以同时完成多种测绘工作,流动站也可以利用先进的计算机软件对系统运行进行全面化、科学化的控制。只需要投入较少的人力资源,就可以自动化的实现多种测绘功能,对测量误差进行有效控制,有效保障测量数据的精准性。 三、详述GPSAshtech快速―RTK进行地质测绘的实施过程 (一)野外数据的采集 在地质测绘工作开展过程中,技术人员需要充分应用GPS系统的两大功能,分别为动态功能、静态功能。静态功能具体指的是对卫星传输的信息进行接收,对地表设定控制点位三维空间坐标进行确定。动态功能是利用卫星系统,将已经知道控制点的三维空间坐标单位,实地放样地面上。 对GPS测量系统结构进行分析,其中卫星信号接收设备数量不能低于两台。所有的接收设备必须要同步运行,同时对测量信息数据进行采集,从而有效确定不同接收设备之间存在的位置关系,相对位置关系通常都是以定量形式进行表示的,也就是站点之间存在的坐标增量形式,向量是对卫星信号接收设备得到的观测信息数据进行科学处理产生的。这是一种三维关系,与传统测量工作开展的三要素相类似。技术人员需要明确,GPS系统运行最终得到的测量结果是设站点之间存在的向量关系,测量结果并非是点位坐标。想要对观测点的实际坐标进行确定,必须要提供一个已知的坐标点,将其作为坐标计算的参考依据。结合已知点的实际坐标以及GPS测量系统运行得到的向量数据,最终计算出观测点的坐标。数据采集如表1: 1、静态数据采集 GPS静态数据采集需要通过三个过程来完成,分别为测量准备、测量实施与测量数据整理分析。GPS静态数据采集过程中,技术需要保证各个卫星信号接收设备所在位置保持相对静止状态中,同时对阶段时间内可见卫星的原始数据进行进行采集。对于数据采集时间需要进行合理控制,时间范围确定需要考虑各个卫星信号接收机设备所在位置的距离、卫星空间分布情况和站c遮挡情况。当前时间阶段测量数据收集完成后,技术人员需要对接收机位置进行移动,进行下一时间断静态测量数据的采集。不同时段之间至少要存在一个衔接点,便于对不同时观测点进行衔接。静态数据采集完成后,将采集到的信息数据传输到计算机中对数据进行最终处理,将采集到的信息数据转变成不同测量站点之间的基线向量。GPS系统静态测量特点在于测量数据精准性较为良好,不足之处在于测量环节过于复杂,测量工作周期较长。 2、动态数据采集 动态数据采集需要将GPS测量系统中的一台卫星信号接收设备所在位置设定为基准站,在测量工作进行中基准站是固定不变的,所有的测量点位都是根据基准站进行确定的。基准站实际运行中主要是承担测量区域可见卫星原始数据的收集和储存工作,其它卫星信号接收机被确定为流动站,接收机所在位置会根据测量工作开展需求发生改变。对流动站进行操作的地质测绘工作人员需要在测量区域往来走动,在多个观测点进行短时间停留,以便对卫星数据进行收集和储存。观测点停留时间会根据实际情况进行确定,通常情况下停留时间不会低于六秒。测量数据采集完成后,地质测绘工作人员需要将卫星信号接收机转移到下一个观测点继续进行测量工作开展。流动站操作地质测绘人员为了方面对设备进行携带,及时进行观测点转移,可以将设备装置于背包中。利用掌上电脑对接收机进行操作,从中可以了解到动态数据采集工作效率较高,不足之处是测量数据精准性如不静态数据采集。 (二)数据处理 地质测绘工作人员在对GPS测量数据进行处理时,可以在办公室应用个人电脑完成,也可以在测量工作现场利用笔记本电脑完成。数据处理的主要方式为,地质测绘工作人员利用移动储存装置将GPS系统运行采集的众多信息数据转移到计算机中,利用先进的计算机软件对观测数据进行基线向量计算,并且应用软件中的检测工具对基线向量精准性进行评判,删除其中不合格的基线,高校进行网图编辑。对具有多余基线向量存在,并且形成了闭合环路的测量网进行自由网平差计算,从而剔除网图内部存在的闭合差矛盾,构建唯一性的集合图形,对已知观测点的三维空间坐标进行配置,对平差进行有效约束,然后在对外部已知观测点所引发的符合差矛盾问题进行调整的同时,在快速的完成坐标的实际转换工作,满足用户对测量工作开展的多元化需求。GPS测量系统也存在一定的不足之处,不能在隧道内部或者是水体中应用。图1为RTK工作流程图。 四、实例应用 (一)概况 为查明某矿区的构造特征、地层层序、可采煤层的层数、埋深、厚度、分布范围和其他有益矿产的赋存情况,国土资源部中央地质勘查基金管理中心审批设立矿区煤矿普查项目。该地区属山地形,海拔在160m~1150m之间,相对高差大,切割较深,通视条件较差。综合测区以上情况,通过分析和讨论,决定对卫星信号较好的山坡和平坦地区采用RTK进行测量 (二)一级GPS控制网的布设 采用边连式法布设一级GPS静态定位网,共布设6点。外业采用4台经鉴定合格并在鉴定有效期内的中海达V8双频GPS接收机进行观测(静态水平2.5mm+1ppmD,垂直5mm+2ppmD)。观测条件和作业要求认真执行规范相应规定,同步同组有效观测卫星数均在6颗以上,PDOP值小于4,卫星高度角大于15°,观测时段长度大于60分钟。内业采用中海达HDS2003GPS数据处理软件进行基线解算和控制网平差,对解算后为固定解的基线向量的方差比(Ratio)、中误差(RMS),同步环闭合差、异步环闭合差、重复基线较差进行检核,剔除不合格基线向量,符合要求的基线向量在WGS-84坐标系内进行三维无约束自由网平差。 (三)RTK地方坐标系转换参数解算 选取分布均匀且能基本覆盖矿区的5个GPS控制点的两套坐标成果求解RTK坐标转换参数,采用七参数法,通过RTK手簿进行参数解算,其WGS-84坐标系下的经纬度坐标及大地高及1985国家高程基准均由一级GPS静态定位网测定,解算后平面坐标转换残差最大值0.0149m,限差±0.02m,高程拟合残差最大值0.0234m,限差±0.03m,均符合RTK规范规定。 结语 GPS-RTK在测量技术在地质测绘中的应用,对提升地质测绘工作效率、工作质量有着积极影响。测量技术应用不会受到测量区域通视条件等众多因素限制。降低了地质测绘工作开展的成本投入,避免测量工作开展对测量区域环境造成破坏。但是这种测量技术实际应用中也存在着一定的不足之处,还需要进一步加强研究力度,这样才能使得我国地质测绘领域不断进步。 地质测绘论文:数字化制图技术在地质测绘中应用 摘 要:随着高科技信息技术的不断推广和运用,人们的生活方式变得越来越方便和快捷,人们的生活水平得到了有效的提升。现代化建设中,科技不断发展,制图技术正在向着自动化、智能化、数字化和信息化发展,推动了我国社会主义现代化建设的进程。数字化制图技术在地质测绘中的推广和应用,提高了地质测绘的工作效率,使地质测绘结果更可靠、更准确和更有效。本文就数字化制图技术进行概述,提出数值化制图技术在地质测绘中的具体应用,给地质测绘工作的有效性提供可靠保障。 关键词:数字化制图技术;地质测绘 1 数字化制图技术的概述 数字化制图技术为现代测绘技术与多种新兴技术的结合性产物。眼下,信息化与网络化业已成为了几乎所有行业向数字化转型的最根本的途径,其对企业的发展起到了至关重要的作用。数字化制图技术可将地表的各空间要素与信息转化为数字信息,继而进行一定高度上的抽象化,并以坐标或图像及其相关要素的属性与关系来对其进行描述,而本技术则可将上述信息以数据文件的形式直接存贮在具备存取性能的介质之上,因此在日常工作中可随时读取并引导作业,如此不仅可在很大程度上提高工作效率,其精度稳定性也大大提升。随着与本技术相关领域的持续发展,数字化制图技术也势必会在工程行业中获得更为普及的应用。 数字化制图技术最主要的特点包括高测绘精度、高自动化程度、更丰富的图形信息、更便捷的图形编辑方式以及可通过GIS获取某些重要的信息资源等。数字化制图技术之所以具有较高的测绘精度,主要是缘于其可在300米范围内均能准确地测绘出非常精确的数据,几乎不存在地物点误差、地形点高差、视距误差、展点误差以及方向误差等,同时其测绘数据均是以电子格式进行保存,也非常便于自动的无误传输、记录、存储以及成图等,可最大程度确保外业测绘数据的精度;数字化制图技术之所以具有较高的自动化程度,则又主要是因为其是通过相关软件来进行所采集数据处理的,也就是说,无论是识别与计算,还是连接与自动调用符号等均完全是由计算机进行,如此不仅可获得非常精确、美观与标准的数字地形图,同时也能自行进行读错与展错的修正;再则,本技术在进行相关测绘工作之时,其程序所首要进行的工作便是将所有测点包括位置与编码等属性记录下来,并连接相应信息,而在绘图进程中,每读取一个编码,便能从图库中提取出与之对应的图示符号,继而再绘制成图,如此以来,所绘制的图自然包括了所有的定位与连接相关的丰富信息,同时也是非常方便进行检索的;关于数字化制图的图形编辑特点,其编辑模式也是非常方便的,所制得的成图一般均是进行分层存放的,不仅可不受到图面负载两的限制,而且也便于对其进行加工处理;最后,数字化制图技术还将GIS相关技术引入进来,进而建立数据库,与此同时,数字测图也成为了GIS数据的重要来源,当当前GIS在地质测绘中的应用情况来看,其成效是相当显著的。 2 数字化制图技术在地质测绘中的具体应用及分析 2.1 数字化制图技术方法 数字化制图技术已经被广泛用于地质的测绘工作,通过这些数字化的数据,进而将地球表面及一定空间内的实体要素进行抽象出来,并采用坐标、关系一起其他属性与图像等对其准确描述再现,同时在对其进行一定的有机组织后,再以数据文件的形式储存下来。其最主要的技术方法包括以下三种: (1)智能扫描矢量化输入法。此种方法的具体工作原理即是将原始资料与图纸等相关数据利用扫描设备想计算机输入,之后再利用计算机安装的智能程序将这些信息进行矢量化处理,并进行必要的误差修正。此种输入方法最大的特点就是速度比较快,基于所获取的数据量比较大,同时在图像要素的自动识别中存在相对比较多的困难,因此完成测绘后的后期编辑修正工作量却是比较大的。 (2)数字化仪输入法。数字化仪输入法也就是数字化仪在人工的辅助下进行游标跟踪, 进而把原始图纸信息变成一副图形数据。采用该方法进行地质测绘图纸的数字化的特点是进度慢,工作量也不小;同时也要配套有高昂价格的数字化辅助跟踪设备,因此在如今的地质测绘中这种方法已经很少使用。 (3)人工跟踪矢量化输入法。该方法的工作特点是利用人工手段在图像编辑系统中栅格图像。在使用图像编辑模块的时候,软件强大的功能可以方便地进行修改编辑。在地质制图方面,该技术得到了广泛应用。 2.2 数字化制图技术的操作过程 (1)数据的获取与矢量化。数据的获取是进行数字化制图的首要步骤,也是进行地质测绘的基础,其中进行数据的录入工作是借助相应的软件的制图功能来实现的,获取数字制图矢量图需具备点图元、线图元以及面图元三方面的数据。 (2)图形编辑与处理。数字化图形编辑器具备对空间数据与图形相关属性实施编辑的强大功能,其中的图形编辑系统包括了点、线、区以及相关土层等具体的编辑内容。①点、线图元符号以及子图库的编辑:参考实际的编图要求,可应用系统服务库的子系统生成图库、填充图案以及矢量字库等,将其存放到系统库里面,以便在进行制图编辑时可随时调用;②图形的编辑:图形的编辑为制图最为关键的环节,在应用图形编辑子系统的情况下,则可实现对图形的整饰及编辑修正操作,并可对拓扑关系进行自动校正;③误差的矫正:就图形数据相关的误差类型来看,主要可分为源头误差、处理过程误差以及应用过程误差,其中最重要的误差还是来自于相关数据的采集与录入过程,另外,在数字化过程中,纸张的走形、比例尺的变更以及采集点密度的差异同样均是导致误差不可忽视的因素,数据误差的校正为整个校正工作中的首要工作。 (3)图形相关数据的输出。所有数据的输出通常包含了文件输出与图形输出两个方面的内容。其中的文件输出即是将所得到的数据资料转化成一个整体的工程文件,它是通过栅格进行处理的,接着再按照所需要的格式将成品的地形图在打印机等设备上打印输出;另一方面则是图形的输出,此项工作即是需进一步将已转换为数据文件的进行一定的格式更改,进而确保其可被图形输出设备所识别,最终再通过图形输出设备将地图图形绘制出来。 3 数字化制图技术较传统成图技术的优势分析 数字化成图技术为制图领域带来了新的生机,通过以上分析,这里再将其与传统的成图技术进行总结性的优势分析,具体可表现在以下五个方面: (1)精度高。数字化成图则控制层次相对减少,数据处理由计算机处理,计算机成图,减少了人为误差,所以数字化成图的精度要比传统成图的精度高。 (2)劳动强度较小,数字化成图的周期相应缩短,改善了劳动条件,提高了工作效率。 (3)更新方便、快捷。以某种格式存储的图形数据文件,对其调用、图形编辑、显示都十分方便。 (4)便于保存与管理。数字化图形以数字的形式存贮于计算机中,占空间很少,没有纸质地形图产品保存过程中的变形、霉烂等问题,而且数字图形容易复制,给保存的安全性提供了可靠保正。 (5)便于应用。数字化测图的成果是分层存放,不受图面负载量的限制,从而更便于成果的加工利用。 4 结束语 当前这个数字化进程日益加快的时代,对企业而言,也只有加快自身的数字化生产改造,才能紧跟上时展的步伐,而地质测绘作为建设工程的重要环节,数字化制图的推广与应用,势必会从根本上改变其工作生产模式,并最终在保障企业的安全生产方面愈发显示其非凡的现实意义。 地质测绘论文:试论地质测绘中GPS技术的应用 【摘要】近几年来,我国的科技水平得到了很大的提升,越来越多的新技术被应用到地质测绘工作中,提高了地质测绘的质量。GPS技术的应用,极大的改善了地质测绘工作的质量,减少了地质测绘的工作量,提高了测绘人员的工作效率。以下文章结合自身经验,谈谈现阶段GPS技术在地质测绘工作中的应用,希望能给大家带来一定的思考。 【关键词】地质测绘;GPS技术;应用状况 一、GPS技术的概况 所谓的 GPS技术,就是全球性的卫星定位系统,它最先由美国进行研发并应用。现阶段,这一技术在很多行业中得到了普遍的应用。GPS卫星系统由二十四颗卫星组成,其中三颗为备用卫星,剩余的卫星处于工作状态。用户设备、空间以及地面控制系统构成了GPS系统。这一技术有着精度高、实时性的特点,能够在测绘工作中快速准确的进行坐标的定位与其他测绘工作的进行。现阶段,该技术不仅应用于地质测绘工作中,还广泛应用于农业观测、军事测量等领域。 对于GPS技术的功能,概括的说主要有以下三点:第一,该技术可以应用于地质测绘工作中两点距离的确定以及相应面积的测量。在进行距离以及面积的测量时,该技术具有较高的测量精度。第二,该技术不仅可以进行坐标之间的转换,同时还可以进行多种数据之间的转换工作。第三,该技术能够实现实时的定位,这也是该技术主要的功能,同时也是现阶段应用较多的功能。在我们的生活当中,GPS技术也有极大的应用,并且显著的提高了我们的生活质量。比如:该技术在矿产资源以及海洋资源的勘测工作中得到了广泛的应用,极大的提高了勘测质量,对资源的勘探工作来说有着重要的意义。 之所以GPS技术能够在地质测绘工作中得到应用,是由于该技术具有良好的特点。第一,应用这一技术,可以减少观测的时间。在地质测绘工作中,需要观测的范围较广,测绘任务较大,因此,平均下来对每一个测绘点的测绘时间并不多。但是,应用这一技术可以明显的减少地质测绘的时间,提高测绘工作的效率。现阶段,在测绘工作中应用GPS技术进行定位只需要几秒钟的时间,对测绘工作来说具有重要意义。第二,该技术在操作上十分简单。随着科技的不断发展以及测绘经验的总结,越来越多的智能化测绘仪器被研发出来,并应用于目前的测绘工作中。现阶段,测绘仪器正朝着智能化、小型化、自动化的方向发展。正是由于操作简单,所以对工作人员的要求较低,同时提高了地质测绘的效率。第三,GPS具有较强的定位功能。在地质测绘工作中,定位工作较多,而定位技术正是该技术的强项。第四,GPS技术的定位精度较高。由于相关技术的不断完善,该技术的定位精度取得了较大的改进。现阶段,应用该技术可以将五百千米之内的距离定位误差控制在十米以内,这一精度对于地质测绘工作来说已经非常高了。第五,各个测站之间无需通视就可以进行测绘。GPS技术具有较强的穿透能力。正是由于这一特点,在进行地质测绘时,只需要各个测站的工作人员保持联系就可以。并且在测点的选择上不会受到限制。 二、GPS技术在地质测绘工作中的应用 正是由于GPS技术具有良好的环境适应性,并且该技术具有良好的测量精度,操作起来较为简单,因此,现阶段我国的地质测绘工作中这一技术得到了广泛的应用。目前我国在地质测绘工作中,GPS技术有如下应用: 第一,进行大地控制网点的测绘。现阶段我国的地质测绘工作中,基线与勘探线组成了勘测网络。对于勘测地区来说,如果没有大比例尺就需要建立一个控制网络,并以此为基础进行勘测工作。在勘测区域内,GPS控制网络通常采用分级布设的方法。采用这种测绘方法,可以为各个勘测地点提供一个相对准确的参考基础。另外,勘测网络可以形成一个长短边结合的网格,这样一来,可以极大的降低测量过程中边缘误差的累积。另外,还可以应用该技术进行数据结果的分析,从而降低测量误差。现阶段,水下地质测绘中,GPS技术的应用也较为广泛。在进行地质测绘工作时,难免会遇到水下地形的测量。在进行相关测量时,需要对水平面位置以及相应地点的水位情况进行确认,通过数据的得出,可以进行地形图的绘制。应用该技术进行水下测绘工作时,可以方面作业人员的测绘,同时还可以极大的提高测绘精度。 第二,GPS技术可用于野外地质测绘工作中的选点与观测。在选点方面,该技术的应用可以提高工作效率。各个测站之间不需要通视。特别是进行山区的地质勘测工作时,由于山区中树木较多,并且地势地形条件复杂多样,因此,应用这一技术进行测绘工作会显得得心应手。在进行具体的选点时应该注意以下问题:一方面,点尽量不要选在水面较大的区域以内,因为水面会对测绘工作的精度造成影响。另一方面,测绘点十五度以上的高度角范围内不能有东西遮挡。一旦测绘工作中存在障碍物,就会吸收设备的信号,这样一来,就会对测绘精度造成影响。此外,在有高压线以及磁场较强的周围不能进行测点的选择。因为磁场较强的区域内存在着较多的磁场线,会对测绘结果造成影响。最后,测绘点尽量选在地形较为开阔,交通较为便利的区域内,这样一来,不仅方便测绘工作的进行,同时有利于测点的记录与保存。在观测方面,进行测绘工作时,要保证和接收装置相对静止。在实际的观测过程中,要使多台机器同时开启。另外,在进行测绘之前以及测绘工作完成以后要仔细的对测量时的气候条件进行记录。应用GPS进行观测是一个静态的测量,这种测量方式有着许许多多的优点:一方面,采用这种测量方式可以使得到的数据更加合理。另一方面,采用这种测量方式可以极大的提高测量工作的效率。 第三,测绘工作中应用GPS技术可以方便数据的处理。GPS网平差以及基线解算是相关数据的处理的内容,地质测绘最后数据的得到要经过基线精确的解算以及相关数据的分析,如果数据存在误差要及时的进行修复。数据的分析过程十分重要,它不仅可以提高地质测绘工作的效率,同时,还可以提高数据的精度。 第四,地质测绘中经常会用到GPS技术中的实时定位功能。应用GPS技术进行地质测绘工作中的实时定位,一方面可以提高地形图绘制的精度。另一方面,应用这一技术可以极大的减少户外作业的时间,提高户外作业的工作效率。现阶段,通过在地质测绘工作中应用实时定位技术,极大的提高了测绘精度,方便了相关地形图的绘制,这一技术在未来我国地质测绘工作中将会发挥着越来越重要的作用。 结语 综上所述,近几年来,伴随着我国地质测绘工作的发展,我国的地质测绘工作越来越多,并且要求的精度也越来越高。在地质测绘中应用GPS技术,不仅可以提高地质测绘工作的精度,同时还可以提高工作效率,减少工作人员的工作量。因此,我们应该对GPS技术引起重视并应用于测绘工作中。 地质测绘论文:现代测绘技术在地质测绘中的应用研究 摘 要: 随着新技术、新工具的出现,在各项工程开始之前,地质测绘工作者要对施工区域的地质状况进行详细的调查与研究,将相关空间分布情况安照规定的比例尺将其绘制到图纸上,为该区域进行的工程施工提供执行和预算的基础数据。 关键词:地质测绘 测绘技术 应用 为了给工程项目的施工提供高质量的地质观测结果和数据分析结果,掌握不同区域地质环境和施工环境的之间的关系,将地质报告所记录的尺寸结合测绘比例尺在图纸上绘制出来,再对图纸进行试验和勘测,最后再进行工程地质图输出工作。工程地质图作为地质勘测的基础性资料,为各部门的地质勘测工作提供技术支持。目前国内地质勘测工作所经常用到的工具主要为水准仪、平板仪和经纬仪三种,由于这三种仪器在工作运用中都存在不小的局限性,所以我们希望在新技术的运用上,可以逐渐引进比较先进的设计理念和技术设备。目前在我国的地质绘图工作中,已经广泛采用地理信息技术、数字勘测技术和卫星导航定位技术等新型技术。 一、现代测绘技术主要内容 1.测绘技术 对于地质勘测工作来说,地质测绘是一种十分重要的勘测方式,它运用工程理论和地质理论来对相关地质现象进行探测和描述,明确地质要素和地质条件之间的关系,并依照所要求的精度和比例尺反映在地质地形图上,再结合通过实地勘探得到的相关数据制作成完整的工程地质图。其测绘数据要求要准确地反映出测试地质的发育规律、形成条件和空间分布。目前地质测绘工作所普遍使用的测绘技术主要包括扫描数字化测量模式、野外数字化测量模式、卫星遥感和数字影像测量技术以及GPS测量技术等。 2.测绘内容 地质测绘所研究的主要内容有:岩石的研究、地质构造的研究、地貌的研究、水文的研究和自然地质的研究等。 3.工程地质测绘 工程地质测绘即对所要开展的工程项目进行工程施工环境的地质成分和地质环境的测绘工作。这种地质测绘以岩石工程勘测为主,主要是对特定区域的岩石基本特征和岩石种类进行地质地貌测绘。这种测绘对测绘设备的要求不高,所得到的信息比较全面,有助于施工人员对施工区域的地质情况有一个大概的了解。这种技术目前在我国的工程建筑施工中已经得到广泛运用,主要得益于其工作范围跨度小、工作时间短、投资少等优势。需要注意的是,为了让所测量到的数据更加精确,要对施工区域的岩石采样工作进行加强,最大程度上增加所收集到岩石的各类,可以提高数据的精准度,促进施工工程的顺利开展。 二、现代测绘技术在地质测绘中的应用 1.遥感测绘 遥感技术对地质测绘工作发挥着十分重要的作用,近此年,遥感技术已经逐渐普及到国内地质测绘领域中,在西方发达国家,遥感技术在地质测绘领域的应用已经积累了比较丰富的经验,值得我们对此进行研究与学习。通过遥感技术所获取的遥感资料,可以对测绘区域进行动态、实时的观察,为工程地质的环境保护工作提供数据支持。 2.GPS技术 GPS作为最新型的定位技术正在广泛的应用于军事、科学、汽车定位、及我们生活的手机定位等等,GPS的诞生使我们的生活发生了巨大的变化,科学研发也有了很大的突破,GPS使很多事情变的更精准化,工作效率化,GPS的灵活、方便使它的应用范围变的广泛起来。 这种技术可以快速地、准确地获取测绘区域的三位立体空间坐标。通过GPS提供的地面摄影图像可以对地质情况进行高分辨率的显示。地理信息系统可以为相关信息和数据提供应用和存储服务,并与现代互联网技术和去计算技术相结合,实现数据平台的可视化。地地质测绘方面,我们利用测绘系统和远程卫星通过技术与遥感技术相结合,实现对勘测设备的实时动态控制,有效解决勘测、定位和检测相统一的问题,使传统的静态测绘工作方式转变为更加高效的动态测绘工作方式,不但可以让单个测绘人员拥有更广阔的测绘范围,而且还可以在更短的时间内更加精准地获取信息系统空间资料。 3.数字化测量 三、地质测绘的发展 在人们的日常工作和生活中,人们双各种不同的渠道获取地图信息,在地图的帮助一人们越来越易容准确、快速地掌握区位位置信息。对于地质地形图的绘制来说,测绘资收集是它的基础性工作,为了构建精确、严密的地质勘测图形,必须具备详细的、准确的基础数据资料,使地质测绘的内容可以得到及时的更新,现代新型的地质测绘工作广泛地运用平差计算法来控制测量成果,相对于以往差错多、进度慢的人工计算方法,相关计算机软件的使用也得到了全面普及,比如遥感技术、控制精灵、GPS后处理软件等,既降低了出现误差的概率也提高了工作效率,所以在很短的时间内得到了地质工作者广泛的青睐。长久以来,地形的测量工作都是利用平板仪来进行测图,目前国外发达国家已经全面普及数字化野外测量技术,采用RGK、全站仪等工具,其工作效率远远超过平板仪等传统设备。 结束语 在当下,我人正处于科学技术、社会经济飞速发展的时代。新技术、新方法的出现对地质测绘领域产生着十分深远的影响,这种影响体现在测绘技术的集成性的提高以及相关理论的概括性扩大。在这样的发展背景下,地质测绘工作一定会满足当下经济社会发展的需要,并对传统的测绘技术和方法进行深刻的改革,地质勘测工作者要坚持不断地对新技术加强总结和学习,才能对地质测绘理论体系进行创新和完善。 地质测绘论文:现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位与应用分析 摘 要:我国地大物博,具有丰富的矿产资源。如今各行各业的发展都需要大量矿产支持,矿场资源的开采也逐渐进入白热化,但在开采的过程中经常会因地下大量的挖掘,破坏了原本山体或者地下的环境结构,引发挖掘经坍塌,内部岩石变形,或者一些自然环境的突然变化,这样的变化产生极大程度的影响到了地下开采人员的生命安全,也对开采所用的设备和所开采的矿区资源进行了危害,如今现代科技发达,人们地质灾害所产生的问题进行了分析和解决,现代测绘技术应运而生,本文就对现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位和应用进行了解和分析。 关键词:现代测绘技术;金属矿山地质灾害;作用;应用分析 我国的经济迅猛发展,社会各界对矿产资源的使用量业日益增加,大量开采带来可观经济效益的同时,也带来了史无前例的恶劣环境问题,首先因为在开采过程中所产生的工业废水废料对地表的植物进行破坏,其次在地下大量开采的过程中,在地下环境中,形成大量的空洞,地下原有组织被更改,同时引起当地动植物的生存环境的改变,导致一些动植物有退化行为和数量上的锐减,这种因采矿而对地区产生的负面作用亟需解决,如今科技发达,矿山科技人员在对开采所产生的环境问题和地质灾害已经有了一个深入的了解,运用现代测绘技术对因采矿引起的副作用和灾害进行有效的防治。 1 金属矿山地质灾害防治及测绘技术的作用 1.1 金属矿山地质灾害防治现象 矿山的开发范围很广,其中金属矿山属于矿山环境工程中的一个分支,其产生的地质灾害也是十分严重的,在金属矿山的开采中,因为开采而引起的矿藏地貌改变,生长在矿藏之上地表的植被也相应的被破坏,危及到矿藏所在地区生态的平衡,这种残存的生态,在特殊天气的侵袭下会越来越严重,最后绿色植被无法生长,山体因为没有植物根系的保护,在阴雨天容易引发大面积的泥石流,危及到人们的生活生产安全,现今,在矿山开发的项目中金属矿山开采所引发的地质灾害比较严重,众多矿山已经对其存在的问题进行了及时的补救和改正,在这些工作中,主要从检测、研究、矿内地质稳定性方面着手。 1.2 测绘技术在地质灾害研究中的应用 测绘技术在金属矿山的地质灾害研究中,需要多方面知识的相结合,比如:关于所在矿区工程环境的分析、在采矿进行中所采取的方法、还有各种地质学、梳理知识的综合运用,这些知识的交叉运用,给测绘技术提供了重要的矿区信息可以更好的针对开采矿区进行监测。 虽然现代测绘技术已经在我国的防治工程中占有了一定的位置,但在金属矿山测量队伍中的使用率却不算乐观,很多金属矿山测量队还在使用传统的方法仪器对矿山的整体进行勘测,这就降低了勘测的准确度。 2 现代测绘技术的发展及在金属矿山地质灾害中应用展望 测绘科学作为一门古老的应用学科,在近二十年来由于电子技术与计算机技术、激光技术,卫星定位测量技术、遥感技术、计算机辅助设计技术,地理信息系统GIS技术、数据库技术、计算技术、无线电通信技术等的发展,导致了包括电子测距仪、全站仪,各种激光测绘仪器,机助制图系统,数字水准仪,电子测距三角高程,GPS测量,数字摄影测量,矿山形变监测网优化设计及平差处理技术,空间数据处理技术,矿山GTS等在内的一大批重要的测绘技术设备和方法的出现。也为金属矿山地质灾害研究中数据的及时、准确、自动获取、分析提供了技术保障。现简要介绍几种代表性的现代测绘技术: 2.1 卫星定位技术及在金属矿山地质灾害中的应用分析 目前GPS测量的作业模式主要有静态相对定位,快速静态相对定位及实时动态相对定位,绝对定位,充分相对定位,伪动态相对定位,网络RTK等。对于高精度测量,主要采用前三种方法。 (1)GPS定位技术在形变监测中的应用中一个显著的前提为监测体为缓慢变形,并且无明显的崩塌陷落。在此基础上,可布设GPS观测点,这种方案具有小布设传统的变形监测控制网,能同时测定点的三维坐标数据,小需通视、全天候、自动化、不必进行高程转换等优点。但在矿山应用中也具有布点灵活性差(受地形植被限制),整体规划由于地形影响而导致函数关系复杂、误差源多的缺点。尽管如此,运用GPS进行变形监测的精度也能达到1-5mm,完全能满足金属矿山地质灾害监测的需要。 (2)将卫星定位系统融入于矿山地质灾害的测绘中,可以对矿山的整体数据进行计算测量,把已经发生的灾害程度、特征情况进行分析,再根据灾害地的地貌特征、体积的等等信息进行整合,随后制定解决方案。 (3)GPS技术高程测量中应注意的问题。由于坐标系统的小一致,观测误差等的影响,GPS技术在测量平面位置时的精度是可靠的,但在高程测量上的精度不太可靠。所以在GPS测量时要注意严格依照《GPS测量规范》执行,严格控制外业条件。如卫星高度角大于150,有效卫星数大于5,注意周围的电磁影响等,并且在采用精密星历进行解算。对测站的对中,天线高的量取等工作要十分仔细等。 2.2 影测量技术及其在金属矿山地质灾害防治中的应用 摄影测量技术由于高质量的摄影机和精密量测仪器的出现,计算机软件的发展,使人们能够采用严密的数学处理方法来模拟摄影测量中的系统误差,含摄影机镜头的畸变及底片的变形。从而测量精度和效率显著提高。目前空中摄影测量点位测定精度己可达2-4pm。地面摄影测量的精度可达到摄影距离的一几万分之一。由于摄影测量技术可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量小,效率高和成果品种多等优点,因而在金属矿山地质灾害防治中有广泛的应用前景。 利用航空摄影测量可以进行金属矿山开采引起的整个大面积矿区的地形图、灾害变动状况、地表沉陷的调查等。特别是植被浓密、山高水急的危险地带,航空摄影测量可以提供数字的、影像的、线划的多种形式的地图成果。特别是GPS技术与航空摄影测量技术结合使其作业效率和精度得到大大提高,而全数字摄影测量的系统的出现,小仅实现了航摄测量内业的自动化,也为形成4D产品(DEM,DOM,DRG,DLG)奠定了基础,并为建立专题信息系统提供了可靠的数据保障。 结束语 综上所述,为了我国的矿产开采行业可以持续发展,就要认真对待矿产开采带来的地质灾害,对其进行有效的预防和控制,利用现代测绘技术的自动化、多样化、实时化、精准度获取矿山外部内部的实时动态,对即将发生的地质灾害进行有效预防,这就要求测绘工作的设备精准,人员技术专业,懂得合理运用多方面知识对不同矿区不同的地理环境进行准确的监控与测算,将地质灾害的发生率降低到最小,保证矿区自然环境的完整性,为我国的矿产开发和环境保护做出更大的贡献。 地质测绘论文:地质工程勘察测绘中GPS技术的应用 【摘 要】 勘察测绘技术的运用直接影响着我国地质工程工作的开展,GPS技术的应用可以显著提升地质勘察测绘水平。现阶段,随着我国科技水平的不断提高,GPS技术在提升勘察测绘水平的同时更为地质工程测绘开辟了一个新的技术方向。基于此,本文主要针对地质工程勘查测绘中的GPS技术的应用情况进行了探讨。 【关键词】 地质工程 勘查测绘 GPS技术 应用 地质工程的开展有助于我国对所属领土的精确了解和严格掌控。工程开展的理论基础包括自然科学原理和地球科学理论,在进行地质探索和测绘过程中,主要以地质结构、矿产资源等为重点研究内容,通过采用数学方法、地理知识、科学技术以及计算机处理软件等各种不同的技术方法,掌握更加精准的地质资料,以期为我国地质工程开展和土地资源管理提供必要的数据信息。为了进一步强化地质勘察测绘数据的精确性,在工程实践中必须要采用GPS技术,以保证我国地质勘察测绘工作的顺利开展。因此,下面对GPS技术在地质勘查中的应用进行了探讨。 1 GPS测绘技术原理 地质勘察测绘中通过应用GPS技术,能够更加迅速的实现定位,利用自动化信息技术精简勘察测绘程序,降低测绘数据的误差率。而GPS测绘技术的工作原理也相对复杂一些,在应用过程中主要得到以下三个技术部分的支撑:(1)卫星信号系统。该系统的运行要求分别在基准站和流动站配备两台以上的GPS接收设备,其中GPS基准站如果需要在同一时间点为多个用户提供服务,那么就要安装相应的双频GPS接收机,以此来确保基准站和流动站的采样速度保持同步。(2)软件解算系统。该系统可以提高RTK的精确度,实现零误差、零失误,通过记录得到的接收到的卫星信息相位,与接收机产生的载波信号相位进行比对,以得出RTK测量。(3)数据传输系统。该系统是实现RTK测量的一个核心装置,主要由两部分构成,一是设置于GPS基准站的数据发送设备,另外一个则是设置于GPS流动站的数据接收设备。 2 地质工程勘察测绘中GPS技术的应用 2.1 在野外施测选点中的应用 在地质工程勘察测绘中应用GPS技术,应选择远离大面积的点位,以此来降低多径效应对测绘结果造成的影响,另外还需注意避免大功率无线发射源,有效降低电磁对测绘结果的干扰。 2.2 在数据采集中的应用 在应用GPS技术进行地质工程勘察测绘过程中,要严格把握数据采集过程中所使用的仪器状态,确保测量过程中测量仪器的棱镜高度与数据输入高度相符合,并严格控制棱镜的实际高度,降低数据计算的误差率。如果在数据采集过程中突发停电等状况,需要等到电压恢复稳定以后重新测量一遍,防止出现采集数据错误的情况出现。若在测量过程中无法观测到点的位置,则需要严格控制转站的设置数量,以简化数据处理过程。采集仪器全部就位后,要注意对每个需采集的点进行重复采集,对比多次采集结果,尽可能的避免数据出现较大的误差。 2.3 在数据处理中的应用 数据处理是建立在数据采集的基础之上,只有保证数据的准确性,尽可能的减小数据采集存在的误差,才能够保证数据处理分析的精确度。因此,在勘察测绘GPS技术的应用中,首先要确保数据采集的准确性。那么在数据准确这一前提下,在进行数据处理过程中,需要认识到角度的重要性,做好角度闭合差运算,确保角度闭合差在规定的范围内后,计算方位角,得出坐标增量,从而分配增量闭合差。 2.4 测量方法 地质工程勘察测绘中用到的测量方法主要包括GPS摄影技术,该技术的应用首先要找准地理位置,对每个地理位置进行多角度勘察,在得出较多的数据前提下,综合整理、对比分析,总结不同角度得出的数据规律,然后利用GPS摄影技术与数据进行计算,提高最终测量结果的准确率。 3 地质工程勘察测量结果质量控制 (1)现阶段,在进行地质工程勘察测量过程中,GPS技术的应用大都会通过OTF法计算整周未知数,在就极大的提高了计算效率,因此,在一些干扰较小或者完全不会受到干扰影响的地质工程勘察中,如果设备锁定的卫星数目足够,那么就能够在短短的五秒钟时间内得到固定的计算答案,而且手簿反应的收敛值一般情况下也都会在2cm以内,更加直观清晰的反应出测量一起在经过多次的测量之后数据之间存在的误差。而一旦固定计算答案的得出时间超出了60秒,则往往表明收敛值的精确程度不是很高,还需要继续确认验证。(2)通过对已知的控制点进行分析,可以更加明确的了解其相同之处和不同之处。在地质工程勘察测绘过程中,通过应用GPS静态技术可以得到动态控制系统测量的起算数据,而这一计算过程则构成了一个计算可靠性相对较高的高级控制网,该控制网可以对坐标转换参变量、数据录入情况以及各个测量阶段的准确度进行验证和核实,应用性较高。 4 地质勘察测绘中的 GPS-RTK 测绘技术发展预期 在地质工程勘察测绘的空间定位过程中,采用GPS-RTK技术可以说开创了一个全新的技术领域,该技术将GPS技术领域进行了进一步的拓展,通过引进新技术、新方法,极大的促进了地质工程勘察测绘工作的顺利开展,可以有效解决勘察测绘过程中遗留的各种难题,弥补了传统地质勘察测绘方法存在的不足,为我国地质工程的勘察事业提供了一个全新的研究视角。随着GPS-RTK测绘技术的进一步完善,预期在未来的社会工作中会得到更加广泛的应用。 5 结语 总之,在地质工程勘察测绘工作中通过应用GPS技术,一方面能够提高控制网络的布局效率,确保地形图测绘的信息准确度,另一方面也可以充分发挥GPS的技术优势,简化地质勘察测绘工作程序,提高工作效率。所以,GPS技术的应用在更好的满足地质工程勘察测绘实践需求的同时,也进一步保障了我国地质工程研究事业的顺利开展。 地质测绘论文:对现代地质测绘技术进行分析 摘 要:地质勘查和工程建设离不开相应的地质测绘技术,测绘技术为各种地质活动和工程提供了前提和基础。下文中笔者将对目前我国现代地质测绘技术的应用问题进行分析,希望以此为推动我国地质测绘技术的发展做出自己的贡献。 关键词:地质;测绘;现代技术 要想了解地质测绘技术的应用就先要明确地质测绘技术的基本概念所谓地质测绘技术就是采用相关的定位仪器和设备对现有的区域内的地形地貌进行绘制和反映的一种技术其目的是为开展各种地质相关的工程建设提供参考依据。由此可见她质测绘技术的应用范围是十分广泛的洛种地质工程的开展都需要相关的地质测绘技术做支持而相应的仪器和设备的应用也一定程度上决定了地质测绘的准确性和精度。就目前来看我国的地质测绘的过程中主要应用的技术有导航技术、遥感技术和地理信息系统相关技术几种不面笔者将进行详细的论述。 1 工程地质测绘 所谓工程地质测绘就是对即将开展的工程项目进行当地的地质环境和地质成分的相关测绘工作。一般来说这种测绘工作以宕石工程勘测为主主要是对现有的环境下的宕石种类以及宕石的基本特征甚至是地貌等进行测绘。这种测绘工作的特点在于能够通过简单的设备应用得到一个较为全面的信息池就是说有助于工程人员了解区域内的大致的基本地质情况。这种技术目前已经被广泛的应用于我国的工程建设中因其具有投资少、工作时间短、工作范围的跨度小等优势。值得注意的是为了更好的得到地质测绘的准确数据肩关部门应该加强对宕石样本的采样工作,因为宕石的种类越全面所得到的数据的准确度也就越高相应的地质测绘的结果的价值也就越大工程项目的开展也就越顺利。 2 工程地质测绘的问题研究 2.1宕石的研究 宕石作为地质测绘过程中的主要测绘对象之一对于整个地貌的测绘有着非常重要的意义因为宕石的种类和特点一定程度上反映了该地区的基本地质形态所以在地质测绘中,工作人员要认真的研究地表上的宕石并对其基本特征进行详细的分析,以此尽可能的推测出当地的地质变化过程和特点这样可以为后续的地质测绘指明方向提高了测绘效率。 2.2地质构造的研究 地质的构造是研究整个区域稳定性的首要因素尤其是现代构造活动的进行和活断层的形成,同时她质的构造还限定了各种不同特性的宕体的位置掩体的完整性和选定建筑区域内掩体的稳定性。作为一项地质测绘重要的因素研究构造还必须以具体的地质力学原理对其进行地质历史的分析和总结这样才能进一步的认识结构面的组合规律,同时还要对其构造惊醒详细的统计,以便于宕体定量的模式化。 2.3地貌的研究 对于地貌是宕性、构造和近期外动力地质作用的结果,因此研究地貌可能判断表层沉积的成因和构成根据各种地貌形态之间的差异等关系河以确定地貌形成的顺序这些可以了解各种动力地质功能的发展成因。对地质构造地貌主要研究在外力的作用情况下洛种地质构造的具体的活动表现,以及不同宕石组成在不同的地层在地貌上的表现。 2.4水文和自然地质的研究 地质特征中不仅包含相应的土壤和宕石结构还包括当地的水文特征,水文环境对于工程项目的开展也有着非常重要的作用尤其是一些深度钻探的项目。一般来说水文的地质研究可以从地下水的性质、水量、水质等方面入手查明各个水系含水层的特点。这项研究与自然风土现象和构建工程有着密不可分的联系。自然地质的探索主要叙述建筑区域是否可能受到现代自然地质的危害,研究自然地质也是有助于预测工程地质的作用。值得注意的是启然地质现象与水文地质条件的密不可分的关系,以便于查明产生原因和促进发展的条件。 3 现代测绘技术的应用 全球定位系统GPS技术可以准确、快速地获得准确的三位立体的空间做标。通过获取地面的摄影显示一系列高精度分辨率的数字三位的图像来表达地面信息。地理信息系统作为整个空间数据及信息的存储、应用和看见的平台应该是现代高科技技术的相结合。对于现代的地质测绘技术主要应用远程距离的通讯设备手段和测绘系统的实时动态应用遥感技术的有效地结合,就可以解决检测、定位和勘测等问题,使地质的测绘工作从原有的静态过渡到静态,扩大测绘的工作范围和时间河以快速的获取空间精确地信息系统资料。地质图是显示地壳表层宕石的分布、地质结构分布、地层年代、地质应用范围等地质现象的地图作为地质行业工作极为重要的图件。地质图首先将地壳表面的所有地质现象作为点、线、面、注明不同的符号等然后把普通地质地图作为原图,通过正射投影将这些地理空间真实投影到地理底图上,以完成地质现象的透明化表达的效果来更具体化的描述地质表面准确信息。三维表面建模技术利用透视学的原理表达地表的变化这种透视立体的图形更好的反映了地形的立体三位状态河根据不同的需求对同一个地形作进行各种不同的立体形态的分析和审查。地质现象的三维效果能更好的表达出地质现象的变化情况便于工作者分析地质空间分布效果规律根据不同视角审视地质空间的分布。 4 地质测绘的作用和发展 在现实的生活中六们通过地形图的使用更快、更准确的掌握了人们生活的信息。然而测绘资料也是绘制地质地形图的基础步骤因为要想构建高质量的地质勘测图形关键在于依靠准确的、详细的绘制的资料使空间的信息及时获得处理和更新。作为现在地质测绘技术大地控制测量成果的平差计算,以往用对数表人工计算,进度慢、差错多,现在也普遍涉及到计算机软件进行处理橡GPS后处理软件、控制精灵遥感技术等等汉提高效率也减少误差出现所以在短时间内就得到了很大的应用范围。地形测量是长期以来的测图方法,以大平板仪测图至今在大比例尺地形测图中仍然是主要手段之一。但是占主导地位的已经是全野外数字化测量了采用全站仪、RTK一天的工作量已是大平板仪所不能比拟的。 结束语 综上所述,地质测绘技术已经被广泛的应用于各种生产领域,越来越多的工程项目认识到了地质测绘的重要性并开始对测绘技术的新功能提出要求。我们正处在社会经济、科学快速发展的新时代,科学技术的发展整体方向很大影响着地质测绘的发展趋向这种趋向体现在理论的概括性扩大规业绘技术的综合程度提升。面对这样的发展形势规业绘必将会适应时代的发展道路并且全力的建造现代的测绘技术,只有不断的加强对新技术的学习和总结,才能适应时代的发展。 地质测绘论文:试论地质测绘GPS 技术 摘 要:GPS是一种新型的卫星地位系统,在地质测绘中运用GPS技术能够有效的提升测绘水平,获得更为准确和全面的测量结果。本就主要针对地质测绘中GPS技术运用的相关问题进行简单的探讨。 关键词:地质测绘;GPS技术;全球卫星定位系统 1 GPS 技术概述 GPS即全球卫星定位系统(Global Positioning System)。它是由美国国防部研发的,通过接收离地面约两万多公里高的轨道上运行的24颗人造卫星所发射出来的讯号,利用三角测量原理能够对收讯者在地球上的位置进行计算。GPS采用的是全球性地心坐标系统,地球质量中心是其坐标原点。GPS技术功能必须具备三个要素:GPS终端、传输网络和监控平台。 1.1 GPS 技术原理 利用 GPS进行卫星定位的基本原理是,利用卫星导航来实现距离和时间的测量,以此构成一个完整的定位系统,再根据高速运行的卫星瞬间位置作为已知的数据,利用空间距离后方交会的方法,将被测量地点的具体位置进行计算。具体的说,就是利用被测量位置与 GPS卫星的具体位置之间的方向和距离进行计算,以此来判断被测量地点的具体位置,实现定位。如果地面的用户使用的GPS接收机在同时受到四颗以上的卫星信号时,可以通过对距离的测量和载波为止的测量来实现对被测量位置的具体定位,然后再结合不同的卫星星历,实现其与地球距离的相互交接,才能够利用被测量地点所在的地区唯一的三维坐标对其进行准确的表示。 1.2 GPS技术的特点 GPS技术具有高精度、全天候的特点,能够持续不断的对需要测量的地区进行数据监控。同时,GPS技术操作简单,容易实现,任何人员在通过培训之后都能够对其进行使用。具体的说,GPS技术的特点可以进行如下的论述: 1.2.1 GPS技术具有较高的定位精度。其能够在使用范围50km窑内的相对定位精度达到610m,而在100-500km的范围内则能够达到7-10m。 1.2.2 观测时间较短。通过科学技术的不断改进,GPS技术也得到了不断的发展与更新,在高新科技不断发展的推动下,使得GPS所利用的观测时间越来越短,对于普通的观测定位只需要几秒钟就能完成。 1.2.3 GPS测站无需通视。利用GPS技术进行测量,不需要每个测量站之间互相通视,只要每个观测站具有相对开阔的视野就能够实现有效的测量,并且极大的减少了费用的支出。同时,由于不需要每个测量站之间实现通视,因此只需要根据测量需要来确定测量点的位置,便能够顺利的开展测量工作,不需要对测量选点的疏密情况进行考虑,这样便缩短了选点的时间,极大的提高了测量的效率。 1.3 GPS的定位功能GPS具有较强的定位功能,其能够通过遥感影像图和传统矢量图等数据和图形的加载,自动生成相应的数据和图形;通过对属性库的自定义合适设置实现对资源的与偶小管理。另外,利用 GPS技术能够进行高精度的测量,尤其是野外测量点的确定更为准确。测量结果可以通过各种数据格式进行转换,根据不同的使用者需要,而在各个坐标之间进行灵活的转换。 2 GPS应用于地质测绘的重要性 经济的快速发展促进了城市化进程的不断加快,地质测绘工作作为一项基础性的测量也受到了越来越多的重视。随着GPS技术广泛的运用,其在地质测绘中的重要性也逐渐的凸显出来,具体可以归纳为: 2.1 高新技术的运用使得测绘人员从繁重的体力劳动中解脱出来,减轻了地质人员的劳动强度。 2.2 GPS手持仪器的使用为地质填图数据的采集提供了更为简便的途径。 2.3 针对一些特殊的地质,如山区、高山区地区的遮挡地质填图也提供了更为方便的服务,与此同时,也减少了测量人员进入到野外测量的工作量。同时,在野外地质勘察中运用 GPS 技术,能够提高找矿的准确性,促进了工作效率的提高。 3 GPS在地质测绘工作中的具体应用 3.1 测定大地控制网点 在地质测绘中的勘测网络一般是由基线和勘探线所组成的,对于地质勘测区域来说,如果没有大比例尺寸的地区,则应当建立起一个勘探区域控制网络,以此作为勘探工程的基本空股指网络。在勘探区域内,利用分级布设的方式对GPS控制网络进行分布,这种分布方式能够有效的为勘测区域内的各个测量点的确定提供一定的参考基础,同时也能够在区域勘测网络内形成长短边结合的结构,以此来减少边缘误差的积累,也有利于利用GPS对数据处理结果进行分析和判断。 3.2 在水下地形测绘中的应用 地质测量时遇到需要绘制水下地形图时,要求其应当明确的标识水深和平面位置,然后再利用计算机进行水下绘制。以往的绘制过程中使用的是经纬仪、境外测距仪等,这些设备使用起来都较为复杂,而且在水下地形图的绘制方面也不够精确。而GPS技术的运用,使得水下测绘的问题得到了很好的解决。 3.3 野外观测的应用 3.3.1选点GPS技术的运用对测站之间并没有通视的要求,所以在设置图形结构时也具有更多的灵活性,因此,在进行选点时更为容易,特别是在山区的地质勘测工作中,这项优势体现的更为明显。但是,GPS的运用也是存在一定的特殊性,不仅要考虑到前期的测量布控,同时也要对其后续测量进行充分的考虑,具体的说,在进行选点时需要考虑以下问题:第一,点位要与大面积水面具有一定的距离,避免受到影响而产生多路径效应;第二在选点周围的高度角 15°以上,不能存在障碍物,以免对信号的接收产生影响;第三,点位的确定要与大功率无限电发射源以及高压线等设施保持一定的距离,避免电磁场对信号产生干扰;第四,选点的位置要保持通行方便,而且视野开阔,对于日后的观测和使用都具有一定的基础作用;第五,在选点完成后,要及时填写选点日记。 3.3.2 观测 在进行GPS静态测量时,整个测量过程中GPS接收机都处于一个静止的转台,而不同的接收机应该在不同的时间段内进行开启,在每个时间段进行接收机的开启之前要对测量现场的卫星好、天气状况以及实时经纬度等进行一次详细的记录,并且记录不同仪器的高度。在进行数据处理时,要将不同时间段的改变而发生变化数据的数值进行记录,然后通过具体的计算获得相应的测量结果,观测的时间一般要根据实际的测量情况进行确定,在半小时到十几个小时之间不等。 4 结束语 现代科学技术的发展促进了地质测绘工作的不断进步,GPS 技术以其强大的功能实现了对地质测绘的全面提升,其在地质测绘工作中的优越性使得其受到了广泛的应用和关注。而随着科学技术的不断发展,GPS 技术也将不断的发展和更新,其在地质测绘工作中的运用也将更为方便和快捷,同时也能够促进地质测绘技术的不断发展与完善,促进我国地质事业的持续发展。 地质测绘论文:地质测绘的现状与发展过程 摘 要:在科学技术不断发展完善的过程中,地质测绘事业也迎来新一轮的发展高潮,从现阶段我国地质测绘的整体水平来看,地质测绘中的相关技术已经相当成熟,但是与此同时也需要国家大量资金支持,随着国家综合国力水平的提升,地质测绘技术水平也在相应提升,本文针对地质测绘现状与发展进行几点分析。 关键词:地质测绘;现状;发展 引言 地质测绘技术与国家发展水平紧密相连,在国家综合国力不断提升的过程中,地质测绘技术也在全面发展,尤其是近些年来,在国家政府以及科学技术的支持下,我国地质测绘技术种类不断增多,发展前景可谓一片广阔。 一、地质测绘的现状 1.GPS技术已经非常完善 在地质测绘中,GPS技术在我国已经非常成熟和完善,它是一种全球定位系统,通过各种通讯设备、数据结构以及设备分析等,对卫星所检测的数据进行整理,总结,最终确定具体位置的技术,它摆脱了天气情况以及人工水平的制约,实现了运作自动化,准确性很高。经济全球化以及社会信息化的过程中,这项技术的发展也更加快速,对GPS全区定位系统的需求也更加迫切,目前比较常见的类型有静止定位以及快捷的静态定位。前者是针对接收和处理相关数据信息,但是本身的位置变化不大,这种方式一般是应用于精度要求高的测绘工作中,比如路基建设,一旦出现数据偏差,会导致工作无法正常开展,这种定位技术也具有一定局限性,它对测绘内容要求比较精致,因此会影响测绘时效性,这个时候第二种测绘技术就能够弥补这个问题,它能够对系统进行准确的定位,精度也很高。 2.G1S技术发展迅速 GIS技术也是地质测绘中一种重要的技术形式,特点是能够及时准确的对测绘数据进行处理,并通过一些测绘手段,对相应的内容的内容进行测绘。GIS技术操作简单,比较方便,但是测绘所需要的数据系统比较庞大,一般都是进行周边测绘中应用,系统能够依据本身搜集的各种数据,对测绘地区的相应数据进行整理和输出,大大简化了测绘人员的工作内容,降低了工作强度,同时也具有测量准确,操作方便的特点,目前在我国地质测绘中应用比较普遍。 3.遥感技术的进步 近些年来,我国在卫星发射,航空航天方面取得了非常大的成就,相应的,航天的能力和水平以及我国的计算机开发和控制水平也在不断的提高。遥感技术就是在这两项技术进步的基础上通过一定的监控系统和数据传送系统为我国的地质测绘技术作出巨大贡献。从对比分析的角度来看,过去的测绘束缚于单纯的数据的实地勘测以及对于数据的整理分析和成图。而由于综合国力水平的提高,地质测绘有了更多的便利条件,因此对于测绘技术的要求也越来越高。很多的地质测绘方式和测试内容也在朝着更加精确、误差更小的方向发展。同时,这项技术在我国的应用越来越广泛,许多工作的应用要求也就促使测绘工作不停的完善。而一些内部条件比较强大,功用比较齐全的传感器能够为计算机对所收集到的各项测量参数的对比和分析研究提供很大的助力。遥感技术止是因为其工作的应用性较强,工作环境所受的限制较小,可以保证测绘工作的有效运作。另外,这项技术还具有无需人工,工作时间较长的特点,保证人类对于地质方面的研究较为可靠。不过,为了跟随现代社会的发展水平和社会的完善程度,需要在现有基础上对遥感技术和测绘技术不断完善,保证其精准度,为整个工程的良好运作提供必要的技术支持。 二、地质测绘未来的发展 1.信息化测绘技术的崛起 地质测绘的信息化势必是未来发展的一个主流方向,信息化测绘服务层次分析,在巩固测绘支撑作用的同时,也能够全面提升测绘作用。从测绘服务模式分析,传统的测绘技术在服务方面比较被动,而在信息技术普及之后,信息化测绘实现了从被动到主动服务的转变。 从信息化测绘质量问题分析,信息化测绘作为现代新型地质测绘技术,能够全面提升地质测绘的信息化程度,提高服务质量,同时也充分实现了测量项目的价值。从信息化测绘服务效果分析,在执行过程中,不但要适应环境,还需要在过程中做到及时、有效,确保信息化测绘的工序准确与标准。 通过对测绘信息化、信息技术在我国地质测绘的应用情况的分析,能够了解到,我国对于信息技术的研究和发展,还是非常重视的,并且,近些年来,在经济与科技的依托下,其发展也非常迅速,尤其是滇西计算机技术、激光技术以及微电子技术等,它们都在我国很多领域得到了广泛的应用,并取得了令人瞩目的成就,有效的促进了我国地质测绘领域的进一步发展。现阶段,我国在测绘技术的发展趋势,就是数字化,信息化,自动化,这与传统测绘理论有着明显的区别,对我国地质测绘领域迎来了划时代的意义。科学技术的发挥,使得测绘科技发展也十分迅速,信息产业也迅速崛起,但是,常规测绘技术不会在短时间消失,可以说,它在目前的测绘生产中,依旧发挥着作用。目前的测绘技术依旧存在着若干问题,如:怎样改进外业数据采集模式的问题、成图系统的统一标准问题,内业编辑图形工作效率问题等等,这都需要我们广大测绘工作者的不懈努力,不断提出新的任务、新课题和新要求,有力地推动和促进地质测绘事业的进步与发展。 2.大地控制测量 大地的控制测量是整个测绘过程中的首要工作,对于其他工作的良好展开有着基础性的指导作用。首先,需要一定的理论支持为整个系统的运行提供必要的基础,比如该如何调整设备,如何对进行数据的采集等等,这些理论性质的内容可以给工作做出具体的理论依据。其次,则需要运用现有的技术设备,对该收集的各项参数通过一定的手段获得。在这个过程中,各项参数的采集都有专门的数据,因此研究的内容比之前出现误差的几率更小,应用的范围更加广大。 3.地形测量技术 这种测量是整个工作过程中的主要部分,而过去的测绘方法一般都是用人力或者一些工具通过一定角度的选择和数据的收集,对整个的地质进行勘探,之后进行绘图。对人力要求较高,精确度较差,而我国地质测绘技术的发展则很好的解决了这一问题,提高了工作质量和整体的工作水平,为我国整体地质测绘工作的发展提供了保障、 结束语 从本文分析来看,目前我国的地质测绘技术已经比较完善,并且应用领域越来越广泛,未来的发展前景十分广阔。当然,强化操作,研发新技术,突进信息化进程是必可少的一部分。研究地质测绘的问题,是为了更好的推动信息化测绘的未来发展,促进地质测绘水平的全面提升。
地球科学论文:从《地球科学概论》教学入手培养大学新生学地学的兴趣 摘要:本文从《地球科学概论》的教学方法、教学手段和教学环节出发对如何培养大学新生学地质的兴趣进行了的探讨。笔者认为通过灵活多样的教学方法可以激发学生的学习兴趣,培养热爱地学的情怀,调动学生学习地学的热情,在兴趣的驱动下掌握地质知识。 关键词:《地球科学概论》;学习兴趣;教学方法;实践性教学环节 《地球科学概论》是地质工程专业学生必修的专业基础课程,是后续专业核心课程――矿物学、岩石学、构造地质学、矿床学、地球物理学、煤地质学、工程地质学、第四纪地质学、水文地质学等的基础课程。因此,《地球科学概论》课程的教学好坏直接关系到地质工程专业人才培养的优劣。地学是七大基础学科之一,其研究对象具有时空广泛、地质作用异常复杂的特征,而且学生是第一次接触,因此在30多个学时的理论课程学习中,学生总反映课程内容多、学时少、知识点多、难于理解和掌握。针对这种现象,如何能激发学生的学习积极性成为教学的重要任务。美国心理学家布鲁纳曾指出:“学习的最大刺激是对所学知识发生兴趣”,能够有效激发起学生学习的内部动机和热情,因此在教学过程中,力争从以下几方面来培养大学新生的学习兴趣,指导他们正确认识地学,爱上地质行业。 一、灵活多样的教学方法 1.讲好绪论课,激发学生的学习兴趣,培养其热爱地学的情怀。好的开端是成功的一半,绪论是一门课的总纲。绪论对提升学生学习本门课程的信心和兴趣有极大的影响,因此上好绪论课对教学有事半功倍的作用。在讲授《地球科学概论》绪论时,首先告诉学生讲授的主要目的,不是帮助他们应付考试,而是让他们学会欣赏美丽的地球以及地学研究的方法。绪论主要讲三个问题:(1)介绍本课程的性质和研究对象、研究方法;地学的特点以及后续所学课程,使同学们了解大学期间主要的专业课,从而对地质工程专业有个概括的认知;了解专业特点和就业方向,做好职业生涯规划,通晓专业课的学习方法。(2)介绍学习地学的目的和意义。(3)介绍学习的方法。例如,在讲授地学的研究意义时,着重介绍地学的理论和实际价值;宇宙、生命的起源以及演化等悬而未决的重大理论问题的最终解决有赖于地学的发展,地学在寻找、开发、利用自然资源中更是起着举足轻重的作用,使学生充分认识到作为七大自然学科地学的重要性。关于如何学好的问题,着重强调地学的实践性,野外调查是研究地学的基础。在学习过程中,既要掌握扎实的理论基础,又要注重野外调查,学会运用“将今论古”的思维方法。 2.充分利用电子教学课件,提高学生的学习兴趣。电子教学课件可以把文字、图形、图像、声音、动画、影像等多种媒体素材融为一体用于课堂教学。《地球科学概论》是一门非常适合运用电子教学课件展示的课程,电子课件应减少文字叙述的内容,主要是标题、要点及重要内容的展示,讲课时边讲边演示,学生边听边看,充分调动听觉和视觉功能。同时,在教学过程中充分利用学校的电化教学条件,讲到有关内容时,放映相关的动画、视频。例如,讲“构造运动”时让学生观看《造山运动》等视频;讲“地球动力系统”时放映《大陆漂移》、《板块运动》、《海底扩张》等动画视频。制作精良的电子课件可以极大激发学生的学习热情。 3.应用启发式教学激发学生的求知欲和好奇心。启发式教学是指以学生为学习的主体,教师通过适当的教学方法,引导学生自行思考,从而善于使用自己的思维器官。《地球科学概论》中的许多地质作用,可以用“将今论古”的思维方式进行启发式教学,因此为便于学生理解与掌握,通过提问启发学生的地学思维。例如在讲解风化作用与剥蚀作用前,先以典型的风化地貌,如风蚀蘑菇、石林、雅丹地貌等图片提出问题,由此引出风化作用的概念、类型、影响因素等,这样往往可以激发学生的求知欲和好奇心,收获较好的教学效果。其他的地质作用,如沉积作用和成岩作用、岩浆作用和变质作用都可以应用这种启发式教学。 4.引入地学未解之谜激发学生探索地学奥秘的动力,提高学习热情。地学中有许多未解之谜,在授课中讲到相关章节时适当介绍,可激发学生的求知欲和好奇心,培养学生学习地学的兴趣和热爱地学的情怀。如讲到地球起源时介绍宇宙起源之谜、生命起源之谜;讲到地质年代生物进化时引入恐龙灭绝之谜;讲到海底扩张学说时引入地磁倒转之谜;讲授地震作用时引入南北两极很少发生地震之谜;等等。 5.把人文精神融入地学教育之中,有助于提高学生的学习兴趣和综合素质。地学教育的任务在于育人,教学中要善于挖掘课本中的人文精神。如在学习地球动力系统时,把魏格纳的探索精神和他对地质学的伟大贡献贯穿在大陆漂移的讲解中,激发学生的兴趣和对科学的执着追求精神;又如在学习侵蚀作用曲流河的形成时,告诉学生每个人的人生就像弯曲的河流,曲折是常态,教育学生正确面对生活中的挫折和失败,永不气馁。 6.根据内容采用灵活多样的授课方式。《地球科学概论》内容多、课时少,各章节之间逻辑关系较弱,授课方式必须根据内容进行调整,采用灵活多样的授课方式,才能收到良好的教学效果。如在讲授如何记忆地质年代表时,把地质年代表用通俗联想的语言串起来,如寒冷的冬季(寒武纪)、冷的缩成圈(奥陶纪)、被志留(志留纪)人家就起、主人端出泥盆(泥盆纪)、加上石炭(石炭纪)、叠了一层(二叠纪)又叠一层(三叠纪)、烤了猪猡(侏罗纪)、又烤白面馒头(白垩纪)、吃饱喝足后如沐春风(第三纪)、重获新生(第四纪),这样的记忆方法学生在课堂上就能完成。 二、理论联系实际,加强实践性教学环节 《地球科学概论》的实践环节包括两部分:一是室内实验课,二是野外教学实习。 1.上好室内实验课。结合《地球科学概论》课程的授课环节,统筹安排室内实验课,实验课内容须与讲课内容相衔接、紧扣,这样安排可以起到理论联系实际的作用,使学生加深理论知识的巩固。同时,可使学生学习不枯燥,如上“矿物”实验课是在上完地壳的物质组成课后马上进行矿物、岩石的标本观察、描述。还可以安排学生参观学院的地质标本陈列室,对于陈列室里上千种丰富多彩的矿物和岩石标本,重点介绍一些学生非常感兴趣的标本,比如玛瑙、水晶等的成因和产地,从而激发学生的求知欲望和好奇心。 2.加强野外教学实习。《地球科学概论》有一周的野外认识实习,这次实习是学生接触的第一次地质实践活动,主要任务是通过实地考察地质和地貌特点,使学生对地质作用的产生原因、形成过程、基本特点及其一般规律有一个感性的认识,初步掌握地学的基本研究方法,引领学生入门地质学行业,还有一个重要的目的是让学生认识到地学在国民经济建设中的重要地位,激发学生的学习积极性,而且还能增强学生的自豪感、责任感和主人翁意识。地质实习是非常艰苦的,如果学生在第一次实习中只有艰辛的体验,往往会产生畏难情绪,打击学生学地学的热情,因此实习地的选择非常重要,尽可能选择地质现象丰富的路线,还要考虑选择景色秀美的地方作为《地球科学概论》认识实习地点,让初次接触地学的大学新生学会用专业的眼光欣赏大自然的美景,冲淡实习的艰辛,提高实习的兴趣。我们一般把《地球科学概论》实习地点安排在包头市昆都仑水库,在具有丰富的地质现象的风景区进行实习。在实习过程中,教师首先对实习地的风土人情、历史地理进行提前备课,把地质现象与人文、风俗、经济发展联系起来介绍。这些都会增强学生对大自然的兴趣,从而也增强其对地学的兴趣。 总之,地质工作在国民经济建设中是一项艰巨而超前的任务,我们在培养地质人才过程中的第一步就是要正确引导刚刚入学的新生对地学的兴趣,因为兴趣关系到培养人才的成败。培养学习兴趣的方法很多,但是只有把个人的兴趣同祖国的需要联系在一起,树立强烈的责任感、事业心和主人翁意识,这样的兴趣才能持久,才有巨大的生命力。 地球科学论文:澳大利亚国立大学地球科学教育发展特点及对我国的启示 【摘要】本文以澳大利亚国立大学地球科学学院为例分析和总结了该院地球科学教育发展的特点。通过深入的分析,我们了解到该院地学教育的发展体现了研究性、交叉性、互动性和系统性的特征。在此基础上尝试对我国高等地质教育改革提出建议。 【关键词】澳大利亚国立大学地球科学教育发展 一、澳大利亚国立大学及地球科学学院概况 澳大利亚国立大学(以下简称ANU)于1946年由澳大利亚政府创建。该校拥有教职员工3600多人,学生13500多人,学生以研究生为主,本科生较少。ANU是一所在教学和研究方面均卓有成效的世界一流大学。在整个发展过程中,ANU始终以研究为主,同时又不忽视大学的教学工作。教学及研究水平获得了国际认可,享有很好的声誉,曾两度被澳大利亚高等教育品质保证委员会评议为第一等级大学。全校有大小图书馆10个,藏书量超过100万册,为本校师生的研究提供了很好的保障。 ANU地球科学学院是前地球科学系和海洋科学学院与2008年1月合并形成,该院主要以培养研究生为主,同时培养少量的本科生。ANU地球科学被评为澳大利亚国内大学同类学科中最优秀的学科,在世界同类学科中排名前十。地学院在物理、化学、材料性能和地球环境研究方面处于世界领先地位。该院地球科学研究主要涉及四个研究领域:地球化学、地球环境、地球材料与工艺和地球物理学。该院在全体教职员工和学生中贯彻学校“发现”的文化,并且渗透到所从事的一切活动中,从而使该院在教学和科研中不断有新的突破。 二、澳大利亚国立大学地球科学教育发展特点 致力于建立世界地球科学领域中一流顶尖大学,ANU地球科学教育在自身发展过程中体现了以下独特的特点: 1.广泛的地学研究视角 ANU地球科学研究的根本问题是解决地球的形成、演化、目前的性质和在太阳系中的地位。强调在全球范围的视角下进行研究和教学,同时就具有全球意义的问题提供一个独特的南半球的观点。另外,地球科学学院还负责从全球的角度来研究澳大利亚大陆及其周边海洋的历史、地理和独特的环境条件。 2.独特而优越的研究条件 学校为研究提供了大量设施,包括核磁共振观察仪、高清晰度显微镜、多功能望远镜。同时,它还在堪培拉的Mt Stromlo和新南威士州的Siding Spring设置了观察中心。学校拥有大量的现代化设施,其中包括设备优良的演讲厅和实验室,全澳洲大学中最先进、容量最大的超级计算机设备。作为主要的地球物理和地球化学研究领域,ANU的天文台分布范围从喜马拉雅山到南极洲,涵盖了地壳最古老和最干旱的部分,包括三个主要的海洋,从热带到极地的气候体验。 3.系统性和交叉性的研究课题 ANU地球科学还研究商业和社会的发展对地球的影响,如自然资源的形成、景观和环境的变化和演变。该领域是国家研究中心的优先项目,主要研究我们居住的地球如何形成、澳大利亚的自然资源、居住在澳大利亚的人类的过去和现在对环境和景观的影响,关注未来全球变化的可能性。随着人口和经济持续增长,人类对自然资源和环境的压力不断增加,社会对地球科学人才的需求将日益增加,要求其提供知识丰富、信息灵通的毕业生。 4.各系统平衡性的研究 为了使研究更加全面、系统,2008年1月地球科学系和海洋科学学院合并形成了现在的地球科学学院。过去几年研究关注的重点是“固体地球”,目前注重“固体地球”和“海洋与环境”之间研究的平衡。研究也关注地表的变化过程,景观和气候变化。自从原地球系的地球物理流体动力学和环境地球化学以及原海洋科学学院的古海洋学的引进,通过对现有工作人员、化学海洋学、海洋碳循环等研究课题的不断整合,研究领域不断扩大,研究更加具有系统性和平衡性。 5.影响较大的地球科学研究 ANU的地球科学计划在世界综合性大学同类计划中是一致公认的前十名大学之一,它出版刊物的影响在澳大利亚全国大学出版刊物中名列前茅。该院物理、化学和地球材料特性研究以及环境条件和气候变化研究在澳大利亚首屈一指。由于澳大利亚独特的地理位置,该国环境气候变化的脆弱性和土地过度利用,国家对自然资源严重依赖,以及澳大利亚作为该地区最发达国家,ANU必须通过在地球科学教学和研究的领先项目为国家做出贡献。该院将致力于保持其在该领域的世界领先地位,将资源转移到日益重要的新的地球科学领域并表现出灵活性。 三、澳大利亚国立大学地学院学生培养特点 ANU地学院允许学生同时选修多个学位课程,这形成了ANU与其它学校不同的特色。因为地球科学是一个综合性领域,需要广博的学科知识。为了扩大学生的知识面,帮助学生获得技能,并培养学生作为一个全球公民而应具备的知识和能力,该院要求学生在第一学年至少选修一门选修课程。此外还要求根据个人的实际情况选修一些针对性的课程。该院把基础知识延伸到专业的职业化教育中,复合学位的选择和灵活的课程设计使学生的学习能跨越基础和专业的各领域,让学生探索出有效的学习方法。强调团队合作和跨学科研究是该院在地学研究领域能不断有所发现和创新的关键。 1.本科生教育培养特点 (1)强调学科的综合性和交叉性,培养学生科学意识。本科生除了要学好专业基础知识课程外,还要广泛涉猎其它学科知识,此外还要根据个人的实际情况选修一门针对性的课程。该院要求每位本科生在第一学期至少选修一门以上的选修课程。学院从新生入学就对其进行科学知识教育,培养学生的科学意识。 (2)进行鼓励教育,树立学生信心。本科学生在其接触地球科学的最初阶段存在许多不确定因素,学院这时会对学生进行鼓励教育。鼓励他们提出问题、分析问题、解决问题,给他们信心,发挥他们的分析和解决问题的能力。同时该院还同国际社会的学者合作,探索并解决澳大利亚和世界面临的最重要的问题,为本科生和研究生营造一个良好的学术环境,鼓励学生参加国际国内学术会议,在会议上发言提问。由于一直被鼓励获取更多的知识,该院的学生培养了信心和能力,这样在以后的学术和专业生涯中,他们可以对自身所遇到的一切问题进行解答。 (3)强调基础知识学习和实践锻炼相结合。除了基础课程学习之外,教师会指导学生参加一些简单的实践活动,创造野外实习或实验的机会,促进师生之间建立起团队意识和互动关系。目前,ANU地球科学学院经常在夏季暑假期间对学生开展短途野外实习、对研究和职业生涯进行指导、外出郊游远足、进行简单的野外观察和样本采集等丰富的活动。 (4)加强教师指导,注重不同学科之间的交流。本科生在开学之初就有固定的教员带领,指导学生学习和研究。由于获得了学校和国家更多的资助,该院还计划和其它院系合作,引进更多的其它学科的优秀教师和研究人员,一方面减轻了每位教师所承担的教学任务从而有更多的时间投入到科研中去;另一方面学生可以从来自于与地球科学相关的更多专业或研究方向的老师那里获得新信息、拓宽知识范围、启发新思路。 2.研究生教育培养特点 致力于建设世界一流地球科学研究院,ANU地球科学学院实施以培养研究生为主的教育发展战略:创建以学生培养为中心的地球科学专业、引进更多优秀的教职人员尤其是那些能够有效实践该院发展目标的优秀人才,进一步拓宽和深化研究团队的研究领域,逐步建立有着良好科研氛围的机制。 (1)强调以学生为中心个性化培养教育模式。充分围绕学生,根据学生的实际情况安排个性化的教学是该院教学活动的一个特色。该院发展战略中很重要的一点就是创造一个最大程度上以学生为中心的地球科学院系。 (2)贯彻“发现”理念,促进学生探索创新。该院秉承学校“发现”的文化和“重要的是发现事物的本质”的校训,在教学和科研中要求学生不断去发现新事物,探索事物的本质,并且渗透到一切教育和科研活动中,使“发现”的理念深入人心,培养学生对于他们感兴趣的领域进行深入的广泛的新的理解。 (3)强调不同学科之间的交流,培养学生全面系统的学科知识。该院非常重视培养学生全面的学科知识,因为地球科学研究是一个涉及到各个方面的综合性研究领域,它要求研究者具备广博精深的系统知识。为此,该院和其它学院合作,广泛引进不同学科和专业人才,不断探索扩大研究领域,师生可以在其专业和职业范围里研究学习,也可以跨越专业和职业的范围去工作,因此能使该院在研究和教学领域不断有所发现和创新。 (4)注重学习与职业生涯规划相结合。该院强调本院教授、研究人员和专职学生事务管理者要从研究生资金资助、就业指导到未来学术生涯规划等给学生以全程指导,要考虑如何帮助学生将学习、工作和职业规划很好地结合起来。 四、对我国地球科学教育发展的启示 1.积极吸收优秀人才,加强对外交流。 澳大利亚由于本国人口较少,积极吸收世界各国外来人口,因此留学生比例较大。ANU地球科学学院每年也招收大量的外国留学生,在本国学生和外国学生如何培养上,该院采取了灵活的培养模式。在入学时间、学制、入学申请和课程的学习上都有不同的灵活方式。随着我国对外开放的范围越来越大、程度越来越广,高等教育的对外交流也逐步加深。外国专家、学者、海外学生来我国交流、学习也逐渐增多。因此我国高等地质教育应根据社会发展的需要,在诸如培养模式、学制、入学方式等方面可以借鉴ANU地学院的经验。 2.以“发现”为理念,建立以学生为中心的培养方式。 ANU在学生的培养过程中不断向学生贯彻“发现”的理念,使这一理念深入人心,鼓励学生不断去探索新事物,发现新问题,这是该院在研究流域能不断创新的关键。该院充分考虑到每位研究生的不同特点,根据本人实际情况制定培养方案,这样能充分鼓励学生学习的积极性,充分发挥每个人的特长。我国高等地质教育在学生的培养过程中应避免“一刀切”的现象,充分考虑每一位学生的特点,积极鼓励,培养学生发现问题、解决问题的能力。 3.加强学科间的交流,建立系统综合的学科知识体系。 ANU地学院在发展的过程中非常注意和其它领域的专家、学科相结合,不断探索新的发展领域,用新的视角去研究课题。允许学生跨学科、跨专业、跨学校选修课程,鼓励不同领域的专家到该院交流、任教,这是其在地学研究领域一直能居于领跑者地位的关键。对我国高等地质教育来说,“各领域如地质学、地理学、大气科学等传统学科领域因囿于专业面过窄等原因无法适应当代地球科学发展的需要”,有必要借鉴ANU地学院的经验,加强不同学科、专家学者之间的交流,加强与国内外高校之间的合作,开阔视野,扩大研究领域,提高我国地学教育和科研水平。 4.积极鼓励参与各种研究活动,提高学生科学研究能力。 ANU地球科学学院要求每位研究生除了专业课学习之外,主要跟从导师从事研究工作和野外实践活动。同时,该院积极为研究生创造各种国内、国际的学术交流、研讨会议,鼓励学生在会议上发言、提问。校内外各种团体之间也定期开展交流活动。这种活跃的学术培养模式可以为我们所借鉴。我国有关地球科学教育的高校和专业研究机构间应建立更为紧密的学术和教学合作关系,积极鼓励学生参加国际国内学术交流活动,使学生能不断接触到该学科领域的不同观点,掌握该领域的最新发展动态和新的理论及研究方法,从而提高学生的科研能力,促进我国地学研究发展。 五、结 语 ANU地球科学学院专业的发展规划是基于澳大利亚本国或者说发达国家地球科学研究近年来的发展和变化趋势而制定的。该院一直把实现在地球科学领域世界级顶尖一流学科作为其发展的方向,随着近年来不断发展,该院地球科学领域研究在世界的影响不断加强,基本上实现了该院的目标。如何对未来中国高等地质教育做出科学的定位,就要求我们将中国地球科学的未来立足于我国经济社会发展的需要,在世界政治、经济、科技和社会发展趋势的大背景下去思考。“如何从外部的国家产业和基础科学发展的制度层面,从高等教育发展的制度层面,从地球科学自身发展的层面等多角度综合分析、协调一致”,并积极借鉴ANU地学院及西方发达国家高等地质教育的经验和教训,促进我国地质教育协调发展。 地球科学论文:浅析构造地质学的作用与地球科学的发展 摘要:地球科学研究地球的历史。通过对地球内部物质成分、岩层的结构和构造以及埋藏在地层中的生物化石等的研究,科学家推断出了地球的形成和发展过程,各地质历史时期的古地理环境和构造运动,生命的起源与演化过程等。这使我们进一步加深了对我们赖以生存的地球的了解,同时帮助我们预测地球今后的发展变化趋势。 关键词:地球科学 地质 构造 一、概述 地球科学与能源、资源、环境、气候、地质灾害的预测与防治等学科是紧密相连,而这些学科都是与国计民生息息相关的。地球为人类的生存提供了丰富的物质基础,是人类赖以生存的家园。地球科学就是要发现并有效的利用这个物质基础,更好的为人类的发展服务。地球上已探明的各种矿产资源与能源储量相当丰富,但在合理开采利用方面还做得很不够,过度开采,破坏环境等问题非常突出。为了人类长远的发展,在合理利用地球现有能源和资源的同时还应积极开发新型可再生能源,同时实现资源的可持续利用。 21世纪以来,国内外关于自然灾害和地质灾害问题的研究越来越重视,特别是重大突发地质灾害(滑坡、泥石流)研究成为目前的热点领域,在地质灾害预测预报、监测预警、风险评估、灾害防治和应急救灾等方面取得明显进展。但是我们必须意识到,地质灾害的发生、发展和演化趋势与岩石圈、生物圈、水圈、大气圈、人类甚至宇宙密不可分,构成了地质灾害系统,它是一个具有众多因素且规模巨大多层次结构、多子系统、多重时间标度、多种控制参量和多样的作用过程,这就决定其是一个动态发展的、非线性的、开放的灾害系统,同时也是具有不确定性和社会经济性等特征的复杂系统。因此,要重视对灾害发生机理及其区域性规律的认识, 充分利用计算机技术和现代信息技术,如GIS 技术等。我国地质灾害研究任重而道远,需要我们共同的努力,使我国地质灾害研究向着法制化、科学化方向前进。 二、构造地质学在地质学研究中的地位和作用 构造地质学是地质学分支学科之一,主要研究组成岩石圈的各种地质体的构造现象、组合型式及其形成和发育规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,将构造地质学区分为狭义构造地质学和广义构造地质学。前者主要是对小区域或中、小尺度地质体的各种构造变形、变位现象,如褶皱、断裂、面理、线理等构造现象进行识别、描述和成因分析。具体研究内容包括:各种构造的几何学形态、产状、规模、组合及其空间关系和发展过程;各种构造的发生条件和形成机制;并进而探讨产生这些构造的构造运动方向、方式、强度和动力学过程。而广义构造地质学的研究对象大到岩石圈的结构及地壳的巨大单元,如岩石圈板块、大陆和大洋、山脉和盆地等的形成和发展;小到岩石内部组构的细微变化,乃至矿物晶格位错,几乎涉及从10-8-108cm不同空间尺度的构造现象。 构造与气候及地表过程的相互作用。关键的问题有:①构造与剥蚀-沉积的关系;②构造地貌和气候的相互作用;③如何从地貌与沉积中定量分离气候与构造信息;④气候与构造耦合的时间尺度、耦合的门限值;⑤不同时间尺度内的地貌动态定量重建。 构造地质学新理论和新技术方法在矿产资源、工程建设、自然灾害的预测预报,环境保护等领域的应用继续取得进展,对国民经济发展和其他学科的推动作用更加明显。在“十一五期间实施的“全国媒体资源潜力评价”项目中,以板块构造和地球动力学为指导,深入开展构造控煤作用的研究。合大地构造单元和赋煤单元特征,划分了全国赋煤构造单元;建立了控煤构造样式分类系统,对找煤预测和煤炭资源开发起到重要指导作用。 三、 地球科学发展方向 今后,地球科学还将有很大的发展。关于地球科学的发展方向,温总理将其概括为六点:“第一,地球、环境与人类的关系。如果再大一点,还应该包括天体。第二,地质构造,特别是板块运动给地壳带来的变化。第三,矿产资源和能源,尤其要重视新的实践与理论。地质科学要同经济、社会、环境紧密结合,主要表现在合理开发、利用、保护和节约资源,实现资源的永续利用。有两件事情可能大家注意到了:一是我国地质工作者最近在内蒙古煤田勘探中发现铀矿与煤共生。煤层里经常含有铀、钍、锗、镓、铟这类稀有和放射性元素,但是煤层中的大型铀矿还很少发现。二是页岩气的发现和开发。应该说我们在这方面起步晚了一点,在开发实践上落后了一些。有人说,页岩气的开发与利用可能改变世界能源格局。美国页岩气开采已经到了实用地步。一些天然气很丰富的国家由此感到忧虑。我们国家具备页岩气的储存和开发条件,但是它的开采技术以及对环境的影响、管道输送的要求是很高的。在矿产和能源开发利用的理论和实践上,不要局限于书本,而要不断地探索新的实践和理论。第四,地质灾害与防治。这已经成为涉及人民利益的重大问题。从汶川大地震到舟曲泥石流,无一不与地质灾害有关。但是有效的预报、预防和治理,我们还差很多。在指挥汶川地震抢险的过程中,我对此深有体会。在舟曲发生泥石流以后,我又认识到,从甘肃到四川直至云南,这一带由于地质构造等原因造成岩石的崩塌,再加上多年的冲积物堆积,有许多冲沟都有突发泥石流的危险,必须提早预报、提早防治。第五,现代科学在地质学的应用。从大的方面讲,地质学的综合性主要表现在地质学与地球物理、地球化学等的结合,地质勘查工作运用遥感、测试、钻探、掘进等技术手段。现在看来不够了,它要涉及天体、地球、环境、生物的变化和相互作用以及信息、航天、海洋、生命等现代科学技术的应用。第六,地质科学要开发新的领域。过去讲微观,小到原子、分子,现在不够了,要研究粒子。过去讲宏观是由地壳到地球深部,现在也不够了,宏观要研究天体,大到宇宙。过去讲古生物只研究环境对生物的影响,现在还要研究生物对环境的影响。人、环境、地球、天体构成一个整体。因此,地质学专业要开一些新的学科,比如气候学,特别是古气候学。” 随着时代的进步,地球科学将逐渐趋于完善。彼时,人与自然和谐共处,人类文明在地球上开出灿烂的花朵。 地球科学论文:关于《地球科学概论》选修课教学的思考 摘要:《地球科学概论》是地质学基础教育的一门启蒙课程,其重要作用在于使学生对地球科学有一个概略、全面的了解,起着构筑专业知识结构基本框架的作用。根据《地球科学概论》的课程特色和所学专业特点,探讨多种方式开展教学,加强学生对学科的感性认识,努力培养学生的学习兴趣。其目的是培养学生的基本地质认知和地质思维,搭建环境工程专业学生的知识框架。 关键词:地球科学概论;选修课;教学思考 《地球科学概论》是我校环境工程专业学生的一门跨专业选修课。该课程以传播地球科学基础理论知识为主,是地球科学教学体系中的先导性课程,起着构筑专业知识结构基本框架的作用。地球科学是涵盖地质学、地理学、地球物理学、地球化学、大气科学、环境科学等的集成基本科学。近年来,人们已经认识到地球是一个具有复杂的、交互影响的、动态的、开放的、非线性系统。因此,在教学中应偏重于整体、综合与创新的地球系统科学概念,从地球系统科学的大思路出发,强调地球系统的综合研究。针对环境工程专业,还应注重加强大气科学、环境地质学、可持续发展理论等方面的教学内容。同时,要结合各个基础学科门类的最新研究进展,突出地球科学基本问题,涵盖地球历史、地球系统、地质资源和环境为主题的教学体系。虽然该课程开设时间较长,但因课程涉及面广,在不同高等院校、不同专业之间,对课程内容的理解也有较大差异。教学内容的构建与组织、教学方法的选择与演进,均因学生专业层次和老师的认识不同具有很大的差异。因此,如何紧跟专业与学科发展的时代步伐,与时俱进,使课程教学既能反应该门课程应有的学科内涵,又能在短时间内让学生达到应有的培养目标,是地球科学概论教学中应时刻关注的问题。 一、课程教学思想的转变 《地球科学概论》是环境工程专业学生接触到的最早的一门地质基本课程,是在原来《普通地质学》、《基础地质学》等课程基础上顺应地球系统科学发展而来的。其课程内容虽然是以传统的《普通地质学》为基础,但增添了诸如行星地质、环境地质、灾害地质和资源与环境等相关内容,是从更广阔的视野来阐明地质学问题,对非地质专业学生起到地质学科启蒙与专业知识体系搭建的作用。该门课程可以看作是地质学的一个大“绪论”,学科定位是一门地学素质教育课程。虽然教学对象并不是地质专业的学生,但并不意味着非地质专业的学生不需要学习地质专业方面的知识。对于环境工程专业来说,其培养目标涉及到与地质学相关知识的许多问题,诸如减轻自然的人为灾害、水源净化、大气演变、有毒及放射性矿物处理、合理利用自然资源、矿区沉陷治理、以及合理利用自然资源等。课程内容可以为保持生态环境、控制环境污染和可持续发展等提供地球科学知识与服务。因此,该课程教学的重要目的是向学生传授地球科学的基本知识,使学生形成正确的地球观,形成人与环境协调、可持续发展的科学素质,最终为后续的专业课程学习和知识框架搭建打下基础。 自20世纪80年代以来,科学家对地球的研究取得了长足进展,形成了各门专业学科的知识体系和研究方法。但科学家们渐渐认识到要从整体论的观点出发,研究地球及其内部的各个子系统,即各圈层内部以及各圈层之间的运动变化的全过程、形成机制以及可能发生的变化趋势。而过去地球科学内各分支学科只注重研究各子系统的内部,及其在特定时间内的结构与作用过程。从整体论的观点出发来研究地球系统科学是一种更广阔、更全面的地球观。因此,现有教学应体现现有科学进步对地球科学的观念转变。这种转变不仅体现在对地球内部各个系统的认识,还要体现在对地球系统的整体认识、科学技术的应用与地学思维的认识、合理开发和利用自然资源及人与地球协调发展的认识等方面。 二、教学内容体系的构建与取舍 《地球科学概论》与《普通地质学》区别不大,后者主要阐述的是地球的各种地质作用以及各种地质作用的产物,是相对较纯的地质学内容;前者则是在后者基础上进一步拓宽形成的,不仅包含了《普通地质学》的内容,还拓展到大气科学、海洋科学、水文科学和环境科学等学科的内容。学科间的跨度交叉与渗透,要求教学内容更要反应地球科学的进展,拓宽与人有关的地球科学内容,才能更及时有效地反映课程内涵,传递知识。但地球科学的范围太广了,而学时是有限的。因此,作为一门环境工程专业的跨专业选修课程,其学科定位是一门地质学的素质教育选修课程,教学的目的是向学生传授地球科学的基本知识,使学生构筑专业知识结构的基本框架,建立正确的地球观。因此,在传授地球科学基本知识的基础上,应着重传授地球圈层的相互作用、地球科学的系统性。该课程的学习,让学生不仅可以了解地球系统的地质作用过程、不同圈层之间的相互作用,还可以正确论证地球科学与人类生产与生活、社会需求与发展之间的紧密联系;并且让学生更进一步认识到地球科学在寻找、开发和利用自然资源,保护和改善生态自然环境,预报和减轻自然灾害等方面的实用价值和实际意义,以及掌握如何运用地球科学的手段与思维解决、减轻人类面临的环境、灾害和资源等重大问题的基本思路与方法。 根据专业课程定位、结构授课对象特点,有针对性地设计本课程的具体教学内容。在绪论部分,应着重介绍地球科学的研究对象、研究内容、研究方法、研究意义,展示地球科学人类社会可持续发展,特别是与环境科学发展之间的紧密联系。在课程后续章节讲授过程中,应在保留经典知识的同时,兼顾地质学科的发展前沿与动向,不断对相应内容进行更新和深化,以拓宽学生的视野,更新学生的知识体系。作为环境工程专业的选修课程,《地球科学概论》理论教学一般安排32学时,主要讲授内容分为四部分:第一部分讲授绪论,主要有地球科学的发展、研究内容和方法、意义及其与环境科学的联系等内容;第二部分讲地球起源与演化和物质组成,主要有宇宙中的地球、地球与其所处环境的起源与演化、如何知道地球的过去、地球的物质组成等内容;第三部分讲地球的内外圈层,主要有地球的外部圈层、地球的内部圈层、内外圈层的相互作用、内部圈层相互作用及物质转化与机制等内容;第四部分讲地球系统科学和资源环境问题,主要有新地球观、地球系统科学、人与资源、维护我们的生存环境等内容。为了提高使用教材的教学效果,各章开始讲解之前,均以提要的形式对本章授课内容进行兴趣引入,并将章节重难点提前告知。各章结束后,针对章节内容部署有思考题和联系题。为了引导和促进学生自主性学习,各章后还提供了可以进一步阅读的书目,为学生进一步拓展、扩充知识范围与深度,调动学生的主动性提供了基础。结合课间课余时间与学生展开讨论和互动性教学,使学生不仅能学到知识,更能学会解决问题的方法。同时,在有限的学时中,面对地球科学大量的知识内容,如果讲授内容面面俱到,学生反而会感到庞杂和难以接受,学着吃力,兴趣也会下降。因此,教学内容设置还在涵盖课程主体内容的基础上,尽可能多地接合近年来学科内的进展,并将环境恶化、环境灾害、资源短缺等与环境工程专业有关的环境问题结合起来讲述,才会取得好的教学效果。 三、教学方法的选择 据了解,不少学生选这门课不是因为认识到学习地球科学的作用与意义,而是为了完成学校规定的学分与选课任务。还有一些学生认为,该门课程并非自己所学专业的主体课程,存在学与不学一个样、少学与多学一个样的懈怠心理,在学习过程中,存在学习目的不清、兴趣不高、甚至逃课等现象。因此,在教学中,要注重将“学生为主体、老师为主导”的教学思想贯穿于教学课堂之中,让学生们尽量参与到教与学的过程中。教师要引导学生认识本门课程的重要作用,努力调动学生学习本门课程的主观能动性,注重引导式、启发式教学,让学生善于发现问题、提出问题、思考问题、探讨问题和解决问题。教师还可以借助多媒体等现代教育技术手段,把授课内容做成形象、直观的教学课件,让学生更易于理解知识点,有助于其对授课内容的理解和掌握,达到更好的授课效果。课件制作要突出生动、明晰、条理性强的特点,并多插入形象的图版以丰富内容,呈现出高质量的教学课件以吸引学生的注意力。在利用多媒体的同时,要注意与传统板书结合,通过适当板书、适当提问、问题引导,在课堂上达到学生与学生之间、学生与教师之间的互动。讲课避免照本宣科,更应结合实际,对重点、难点要做到深入浅出。以培养学生的学习兴趣为起点,鼓励学生积极发问、主动参与,以延伸性思维为主要目标,培养学生的创造性和批判性思维习惯。在教学过程中,教师还可以采用案例教学方法,对案例提供的客观事实现象,用所学的相关理论知识进行分析,并提出自己的看法、见解或观点。然后,老师再进行逐一解答,并给出正确的分析研究结果,教给他们分析问题、解决问题的能力,进而加深学生对基本概念和基本原理的巩固与理解。这种教学方式与“填鸭式”的学习相比,学生的学习兴趣会大大增加。 地球科学论文:关于新时期《地球科学概论》课程教学中的几点思考 摘要:地球科学概论是高等学校地学类学生最早接触到的一门专业基础课,肩负着地质学启蒙教育的使命,在教学过程中更应体现素质教育、地学思维模式、专业兴趣和实践动手能力、团队合作和吃苦耐劳等多方面能力的培养。 关键词:地球科学概论;素质教育;地学思维模式;启蒙教育 进入21世纪,随着全球气候变暖趋势的加剧以及全球工业化、城市化进程的加速,带来人口迅速膨胀,资源、环境和生态压力不断加大,巨灾发生频率和造成的损失呈明显上升趋势。 联合国机构“国际减灾战略”2010年1月在日内瓦全球自然灾害最新统计报告指出,1990―1999年,全球平均每年发生258起自然灾害,平均每年造成4.3万人死亡。2000―2009年,全球共发生3852起自然灾害,直接导致超过78万人死亡,近20亿人受到影响,经济损失高达9600亿美元。其中,亚洲遭受自然灾害的打击最严重,死伤人数约占全球总数的85%。正因如此,地球科学知识已成为当代教育知识体系中的重要组成部分。近年来,国内外一些综合性大学开始尝试对所有理工专业或与地学相关专业的大学本科生开设《地球科学概论》或《普通地质学》课程,将地球科学知识作为素质教育的重要内容之一。其用意在于激励每位新世纪的学子认识地球、了解地球,珍惜自然资源、爱护生存环境,增强社会责任感和历史使命感。笔者在高校从事地质学基础课程的教学工作,深感到自己肩上的担子比较重。现就《地球科学概论》课程中教学的注意事项谈点体会,供地学界同仁讨论。 一、《地球科学概论》是素质教育的内容之一 早期的老教授(万天丰,2006)就已经谈到了地球科学概论是素质教育,而不是应试教育。《地球科学概论》这门课在讲授的时候要更多的体现人与自然的和谐发展,合理开发和利用各种自然资源,科学管理和保护地球系统(包括人类自身生存的环境)。为什么现在会有高频率的厄尔尼诺现象、泥石流、滑坡等自然灾害呢?这些都与人们的生活息息相关,人们平常的生活影响了地球的环境。因此通过这门课的教与学的过程,使刚进校大学生能够意识到自己的责任,合理的开发利用自然资源、保护地球、善待地球。“90后”的大学生生活在不缺衣、不少食的时代,对于节约自然资源、环保、低碳生活意识不到,而有的是相互的攀比,奢侈浪费。如何帮助这一代学生提高综合素质,需要我们更多的在上地球科学概论中加强引导,也是我们在教学过程中需要贯穿的思想。 二、《地球科学概论》担负着启蒙教育,培养学生学习专业课的兴趣 《地球科学概论》作为高校地学类学生接触到的最早的一门专业基础课,是启蒙教育课程,而不是分支学科,地球科学概论仅仅是地质学的一个大“绪论”,是帮助学生从外行走向内行的第一步。其主要内容包括地球的基本知识、内、外动力作用、地质学的发展与演化等(汪新文,1999),涉及地学的方方面面,学科多、涵盖面广,是将学生引入地学专业殿堂的奠基课程。启蒙教育最大的特点是培养学生对专业方向的学习兴趣。如何有效激发学生的专业兴趣,促进学生创新性学习的自主性,成为代课教师需要深思的问题。 第一,活跃课堂氛围,在课堂上先设悬念,学生一起讨论形成原因,然后讲解;增加互动性,挖掘学生的想象力。 第二,以故事的形式讲科学道理,将一些科普知识贯穿在里面,讲一些地质现象,如飞来峰怎么回事?玄武岩的柱状节理,魔鬼城和月牙泉等一些旅游景观石怎么形成的?为什么山有多高、水就有多高?增强学生的好奇心,培养学生探索世界的能力。 第三,充分利用多媒体教学,放映一些光盘、录像。例如,讲外动力地质作用时,让同学们观看地下溶洞、石林、浩瀚的海洋和冰川;讲内动力地质作用时,让同学们观看火山、地震;讲地质灾害时,就放映滑坡和泥石流;讲到环境地质时,就放映桂林山水,让同学们去领略桂林山水的神韵,认识桂林山水的灵山秀水。通过影像,让同学们懂得环保的重要性,从而提高学生的学习兴趣。 第四,以实践课程激发学生的学习兴趣和学习热情。在课程理论教学过程中,利用校外实践安排学生认识学校周边的地层剖面,在现场教学岩性识别、层理构造、断层、节理识别和岩层产状测量方法。这种实践教学无疑加深了理论知识,激发了学生学习兴趣和学习热情,为以后的地质专业课打下良好的基础。 三、《地球科学概论》以培养学生地学思维能力为主 地球科学概论或普通地质学既然是一门课程,总要讲授一些基础的理论知识,其主要内容是讲授地质学的基本概念和基本知识,包括全面介绍地球知识;研究地球的动力类型和来源、各种动力如何驱使地球不断运动以及运动的过程和产物;研究各种动力改造地表以及物质循环规律等。这就需要培养他们观察问题的能力,怎么认识地球,怎么来思考地质现象。首先,地球科学系统思维方式认为,地球是一个巨大的系统,必须从系统和整合的观点出发,研究地球大系统及其子系统,即地球整体及其各圈层内部以及圈层之间的运动变化的全过程、形成机制以及可能发生的变化趋势。其次,地球科学系统思维方式认为,地球是一个演化系统,它时时发生着各种类型的相互作用,从而表现出地球系统的复杂性。实际上,地质历史是一个渐变与突变的相互交替、由低级到高级的发展过程。第三,地球科学系统思维方式认为,地球是一个开放的系统(白屯,2001)。地球系统自从诞生以来,整个系统与周围环境之间就一直发生着质量、能量与动量的交换。如地震就是很好的例子。第四,地球科学系统思维方式认为,地球的进化是以自组织的、不可逆的和进化的方式进行的(白屯,2001)。经过近年来的研究,证明了地球整体经历了从简单到复杂、由低级到高级的不可逆的演化过程。 四、《地球科学概论》培养学生的实践动手能力 地质学是实践性很强的学科,许多理论和概念都要通过实践来验证和深化,因此,要重视各种实践环节,以提高独立分析问题和解决问题的能力。目前在校本科生学习过程中整体上存在的最大问题是,听课多、实践机会少、学习兴趣和热情不高、动手能力差。就“地球科学概论”这门课程来说,该门课程涉及内容广,涵盖构造地质学、沉积学、岩石学、晶体光学、大地构造学等各门课程中的内容,知识点多,尽管教学中增加了图片,但地质理论依然抽象复杂难以理解;加上课时量的压缩,内容多而进度快,以及学生的知识起点低,因此教学过程中存在学生对理论的理解跟不上的状况。地球科学概论这门课本身就与实践密切相关,很多地质现象只能通过图片来观赏,加上实验课课时比较少,学生只记住了理论知识,而实践动手能力很差,因此这方面的能力培养就显得尤为重要。《地球科学概论》安排了一定的实验课时,实验课的目的主要训练学生的动手技能、认识能力和研究方法。学习肉眼识别一些常见的矿物、岩石和古生物化石,在野外能够认识地层和构造变形等现象;初步学习一点野外工作能力,学会阅读最简单的地质图,学习罗盘、锤子以及放大镜的使用方法等。提高学生的实际动手能力,将所学的理论知识得以在实践中应用,这是我们在《地球科学概论》教学中要贯穿的一条主线。因此在《地球科学概论》教学中,一方面,抓住实验课的教学环节,让每一个学生都动起来,勤于动手、敢于思考,在教学的过程中,以抽查的形式让学生描述每一块岩石的特征;另一方面,开展全年级地质技能竞赛,针对岩性的识别、产状的实地测量和地形图的识别和判读等,开展地质技能竞赛。这样的教学方法既巩固了理论知识,又锻炼了实际动手能力,增添了学习的激情和兴趣。 五、培养学生团队合作和吃苦耐劳的精神 团队合作和吃苦耐劳的精神是学生将来工作和生活中必须具备的素质,各行各业,都强调在工作中体现这两种精神。因此,在高等教育过程中,我们将这种观念和理念时刻的贯穿于教学工作中。地球科学概论作为第一门专业基础课,除课堂教学外,还有野外地质认识实习,刚好可以借助这个环节,培养学生的团队合作、吃苦耐劳精神和生存能力等方面。“90后”的孩子大多是独生子女,个性彰显,普遍生活在富裕的生活条件下,过着衣来伸手饭来张口的生活,缺乏一定的独立生活能力和团队合作能力,野外地质认识实习正是磨炼意志、锻炼生存能力的一个好机会。在野外实习环节教学中,以小组为单位开展工作,将定位坐标、测量产状、描述岩性、采集标本、地质构造分析等任务分工到个人,各小组的成员采用讨论式都发表意见,集思广益最终完成最终图件的绘制和成果的总结。同时在完成时间、图件的美观、地质认识的准确度等多方面,开展小组之间的地质比赛,这样在培养团队合作的同时,也增加了责任心培养。野外实践教学是培养大学生吃苦耐劳的有效途径。在地质认识实习中,要顶着太阳爬大山、走长路,同时要对地质现象、地貌进行观察分析,采集样品。这就要求学生要有好的身体素质和精神毅力。野外地质认识实习是把书本的知识应用到实践中,既培养了学生的基本地质技能,也培养学生不怕困难、顽强拼搏等思想品质,激发积极向上的奋发精神。通过实践体验,提高吃苦奋斗行为的自觉性,提高大学生的适应能力。 总之,自20世纪以来,人类对地球的影响效应一直以空前的速率增长,人口、资源、环境、灾害问题日益突出,成为摆在人类发展面前的四大难题,人类的生存和发展正面临着危机。因此,作为高校的一名老师,更要在《地球科学概论》这门课的教学过程中体现素质教育的优越性,把这门课的教育和培养学生的兴趣爱好、地学思维能力、动手能力、学生团队合作和吃苦耐劳等多方面结合起来,培养出更优秀的、高素质的地质工作者。 地球科学论文:《地球科学概论》教学课程设计探讨与实践 摘要:根据地学类专业需要,结合当前社会经济发展需求和学生自身条件,提出了应合理科学地设置《地球科学概论》的具体教学内容、教学难点和重点,为了充分调动学生们学习科学知识,培训专业基本技能和思考科学问题的积极性和主动性,教师要合理安排课堂教学内容,探索新的教学方法方式,提高教学质量和水平。 关键词:《地球科学概论》;教学方式;教学质量 1 引言 地球是一个巨大和复杂的动力系统,也是一个开放的系统;同时,它也是一颗正在运动和演变的星体,具有独特的圈层结构和地表环境。目前,随着全球的经济快速发展,人们的物质生活水平在大幅度提高,但我们面临的难题和挑战也在不断增加,比如人口控制、资源开发、环境保护、减灾防灾和经济可持续发展等,这些重大问题都与地球环境有着密切联系。由此可见,人类社会的可持续发展离不开地球[1]。 “地球科学概论”是地学类专业的入门课,后续专业课程的基础课, 其重要作用在于使学生对地球科学有一个概略的、全面的了解, 培养学生的学习兴趣[2]。其教学目的是通过重点介绍地球科学的研究对象、研究内容和主要研究方法,使学生较全面了解现代地球科学的主要成就、基本知识和时空观念,训练学生掌握一些重要的基本技能,启发学生主动钻研地球科学的精神,鼓励学生的创新意识,增进学生学习地球科学的兴趣,使学生树立正确的人生观和世界观,同时为现在的相关专业课程奠定坚实的基础[3]。 2 科学合理安排课程内容 “地球科学概论”课程是地学类专业(比如大气科学、遥感和大气探测等专业)的本科入门课。这门课程内容信息量大,具有空间尺度的广泛性与微观性,时间尺度的漫长性与瞬间性,地球系统的整体性与分异性,自然过程的复杂性与有序性等特点[4],教师如在有限的学时中讲授内容面面俱到,学生会感到所学内容庞杂,难以形成系统;如果教师授课内容过于深入,对于学生而言,学起来吃力,学习兴趣也会降低。针对这些问题,教学内容设置的原则主要贯彻少而精、全而新,即在涵盖“地球科学概论”课程主体内容的基础上,尽可能多地引入当前地球科学研究的重大新认识、新进展和新突破,并与资源短缺、环境恶化等现实生活问题结合起来讲述。通过此课程的学习,使地球科学各专业的学生树立起科学的自然观、辩证观和可持续发展观,可将所学的理论知识应用到实际中,培养学生们提出问题、解决问题和实践动手能力,最终达到为国家现代化建设增添人才的目的。 “地球科学概论”这门课课程内容主要分四大部分:①地球系统的相关背景知识简要介绍,重点讲述天球坐标系、天体运动规律和时间的计量;②简要介绍地球表面特征,包括地形和地貌和地球内部结构,重点描述大地构造学说; ③重点讲授三大重要圈层:大气圈、冰雪圈和水圈;④自然资源的合理开发和利用或地图投影。 首先,让学生对这门课有初步的了解,让他们知道前人是怎么看待与我们生命息息相关的地球,他们做了哪些工作,目前还存在些什么问题,地球是怎样起源,有关宇宙的演变发生了哪些重大事件和重要人物,然后激发学生学习科学热情和积极性,最后探讨我们关注的热点科学问题。 3 探寻高效的教学方式方法 学生在学校中的学习是一个人成长为社会的有用之材的必需条件,研究和探索学校教育情境中学生学习的规律,对于学生个人及社会的发展都有不可估量的贡献[5]。笔者十分赞同陈蓉等关于学习和教学的观点,即学习是知识的获得,学习是知识的构建。在学生学习和教师教授过程中,教师的教学方法、教学手段和教学艺术直接关系到学生对知识的理解与获取,甚至影响学生对课程、学科的好恶取向。因此教师必需按照教学规律从专业课程的特点入手充分利用各种教学资源,尽量采取通俗易懂的教学语言教好书育好人。新颖、鲜活的教学方法是吸引学生注意力,提高学生学习兴趣,保证教学质量的捷径。随着信息技术的发展,教师要与时俱进,积极主动改进以往的传统教学方法,并结合当前新的教学手段,将多媒体、网络、数字博物馆、虚拟野外实习等多种多样的辅助教学系统应用到“地球科学概论”的教学中。教师的课件制作力求达到重点突出、内容清晰和说理生动、条理性强,并穿插形象的图片及短片视频等丰富内容,避免单调。力图以图文音画并茂的高质量课件吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性与学习兴趣。最为关键的还是教师的讲课质量。教师们传道授业解惑,分析疑点,给学生选留思考题,对启发学生,发挥学生主观能动性非常有益。教师教学的最高境界是使学生能在轻松、愉快的教学环境中学习知识和掌握基本技能。教师讲授课程时尽可能的不采用照本宣科方式,而是注重引导启发,注重理论结合实际,通过实例深入浅出地讲解难点、重点问题。 比如在讲授到地貌时可以以桂林和黄土高原为例。由于桂林温度较高,降水量较大,地表径流相对稳定,流水侵入石灰石把裂缝扩大变成地下洞穴,降水使流水得以更新和有效补充,于是地下洞穴慢慢地变成地下河道。水是自然的雕刻师,千百年来它都在无情地雕刻着石灰石,缓慢的腐蚀作用造成了今天看到的桂林山水。而黄土高原位于温带季风气候区的边缘,沟壑纵横,气候较干旱,降水稀少,较易形成沟,较难形成河流。利用动漫演示或图片展示不过几分钟,但是可以给学生留下了深刻影响使学生充分理解了地貌的形成、地壳的上升运动、风化剥蚀作用、地下河流以及洞穴的形成过程等。又如大陆漂移,通过多媒体的大陆漂移的动漫循环演绎,让学生们形象的了解到两亿年前地球上所有陆地是连在一起的超大陆,后来慢慢分裂漂移形成了当今的格局,经过演示学生有了明确的概念。再来从古生物、古气候、地形地貌、岩石圈层等方面的证据证实大陆漂移学说,使得学生对此理论认识清晰。大量具有典型意义的地质现象图片,令人赏心悦目,一些多解的地质现象,也给学生留下了无限遐想空间,使学生既掌握了学习内容,又培养了科学的思维方法、分析推理和创新精神,大大激发了学生对本门课程的学习兴趣,教学效果明显。 对大气科学专业的学生来说,大气圈的基本结构特征和内部系统如何演变等科学问题都是他们十分关注的。大气的运动与不同种类的作用力有着密切联系,即由于力的作用而产生大气的运动,其中有一个地转偏向力,也叫科氏力,对大部分学生来说比较难理解。那么,我们将如何来讲解这个力,让学生容易接受和理解?可以利用举实例来引入这个概念。首先提出“我们生活在北半球,为什么火车运行方向轨道的右侧比较光滑?”这个问题接着问南北向的双轨火车为什么要设置成右侧轨道火车运行方向为北,而左侧为南?带着这样的问题,我们设计了一个有趣的试验,即在一张白纸上画直线段并定南北两个端点,选取北端点为起点,从该点按原方向匀速画直线段,同时顺时针匀速转动白纸。接着,类似方法,开始点仍取北端点,旋转方向改为逆时针匀速转动白纸。比较新画出的两条“直线段”与原直线的差异。这种差异产生的原因用地转偏向力的公式来解释,并进一步讨论地转偏向力的物理含义。通过亲身实践,学生很容易接受和理解地转偏向力的概念和各项物理含义及其应用。 4 结语 教师要积极改革教学方法与教学手段,采用启发式、讨论式、互动式教学方法,配合多媒体音像教学、电化录像片观看教学、典型实物、模型、挂图例析等多种教学手段,将传统的教学手段和现代教育技术完美结合。我们不仅要掌握这些教学方法,而且还要能够灵活运用,提高教学质量,通过这门课程把学生引入地球科学的殿堂,使学生对本专业发生极大兴趣,提高学生分析问题、解决问题的能力,培养学生实践精神和创新精神。 地球科学论文:地球科学文化视角下的人类生存方式 【摘要】地球科学文化是在人类的长期的生存实践中形成的一种文化形态。不同时期的地球科学文化,代表人类不同的生存理念,体现为不同的生存方式。本文从地球科学文化的三个不同时期:古代地球科学文化、近代地球科学文化、现代地球科学文化,分别对人类的不同的生存方式进行分析和审视,归纳和总结地球科学文化对人类生存方式的影响和作用。 【关键词】地球科学文化;生存方式 “文化不仅是我们赖以生活的一切,在很大程度上,它还是我们为之生活的一切。”地球科学文化是人类在长期的生存实践中认识地球、开发地球、利用地球、保护地球,在与地球相互作用的过程中形成的一种文化体系,以地球科学为基础,以谋求人类的可持续发展为宗旨,以协调人与自然的和谐发展为目标,与时代主题紧密联系,是一种先进文化。当今社会人类面临的各种环境问题,也是一种文化危机的体现。从地球科学文化的视角分析人类的生存方式,旨在引导人们改变生存理念,转变生存方式,使人与自然和谐相处。 一、古代地球科学文化对人类生存方式的诠释 古代地球科学文化蕴含在人类的整体认识中,主要对自己周围的环境、自然现象的观察和思考及自身与自然的关系,“泛神论”的自然观是此时地球科学文化的核心价值。 原始社会是人类的“童年时期”,人类对地球的认识是零星的、原始的,对地球的思考是直观的、猜测的。由于智力水平的低下,人类并不能把自身与周围环境、事物区别开来,人与自然处于混沌一体中。风雨雷电、日月运行等各种自然现象激起了人类的强烈好奇心,但是人类却无法给予正确解释。加之大自然在人类面前展示了巨大的威力,人类只能通过想象,赋予它们以神性,于是人类头脑中便呈现一幅万物有灵的自然图景。图腾崇拜、巫术、祭祀等是这一时期的文化表现形式。人类在凶悍的自然面前,只能完全服从自然。正如马克思所说:“自然界起初是作为一种完全异己的、有无限威力的和不可制服的力量与人们对立的,人们同它的关系完全像动物同它的关系一样,人们就像牲畜一样服从它的权力,因而这是对自然界的一种纯粹动物式的意识(自然宗教)。”人类通过对采集、狩猎等生存手段获取生存资料,通过祭祀祈祷、巫术占卜、不断迁徙的形式来应对大自然的各种灾害,维持生存,这是屈从自然生存理念的体现。与这种生存理念相一致的是原始的自然生存。在原始自然生存中,人类是作为自然的奴隶而存在的,自然界是人之外的至高无上的统治人类的力量,人类匍匐在自然之神的脚下,人与自然的关系是一种完全被动的关系,是人类最低级水平的生存方式,严重的阻碍了人类的发展,历经了漫长的几百万年,人类才进入农业社会。 进入农业社会,受人类认识水平及科学技术手段的限制,人类对地球的认识还是初步的、零散的,没有形成系统的认识,对地球上的许多现象都不能给以科学的解释,把它们都看成是天意或上帝的安排,由此形成了敬畏、适应地球(自然)为主导价值观的地球科学文化。例如把某种资源看成是上天的恩赐,如我国的“河伯娶媳”这一民间传说就代表了此种思想。在古代地球科学文化看来,由于人类不能正确解释各种地球现象,为了维持人类的生存,人类只能通过对天意或上帝旨意的服从而顺应自然,这就是此时人类的生存理念,与之对应的人类生存方式是农业自然生存。农业自然生存方式下,人类的生产活动基本只是利用和强化自然,人类驾驭自然的能力还不高,人与自然处于初级的平衡状态,在相当程度上保持了生态平衡。但是,这种平衡是与人类对自然的开发不足和人类的主体能动性的发挥不够紧密联系的,是人对自然的一种消极态度,它不能带来丰富的物质文明和精神文明,不能真正的使人类获得解放。因此,这不是人类向往和追求的理想境界。 农业社会时期的古代地球科学文化把地球以及地球中一些现象看成不可违的天意,否认了地球的物质性,否认了地球系统的内在规律性,否认了人类认识地球的可能性和必要性,阻碍了地球科学文化的进步。与此同时,相对远古时期而言,农业社会时代的古代地球科学文化,表明人类对地球的认识和利用的加深,反映人类的主体能动性和自信心不断增强,人类把自己提升到高于其它世界万物的地位,人类由自然神的奴隶变成了在天命或神的支配下的地球自然的主人,开始了人类解放的征程。 二、近代地球科学文化对人类生存方式的反思 近代这里主要指工业社会时代。此时人类对地球的形状、大小有了比较准确的认识,对于地球在宇宙中的地位有了清晰的认识,特别是哥白尼《天体运行论》一书的出版,把人类从神学、宗教的束缚中解脱出来,人类的主体地位开始确立。 产业革命的产生和发展,极大的促进了科学技术的进步。科学技术的进步,使人类驾驭自然的能力增强,人类在与自然的斗争中取得了一个又一个的胜利,人类的主体地位得到极度彰显,由此形成了“人类中心主义”为主导价值取向的地球科学文化。它的实质是人的自我中心主义,是人类整个现代文明的思想基础。它的典型表现就人统治自然,人的利益是唯一的尺度,人以自身利益对待他人和其他事物,地球是一座巨大的宝藏,人类对其取之不尽、用之不绝,因此人类可以凭借科学技术的力量不断开发利用自然资源,一座座矿山被开发,一条条河流被截断,一处处湖海被切割(如围湖造田、围海造田等)……它所体现的人类生存理念是征服自然和统治自然,自然臣服于人类脚下。它使人类获得了巨大的物质享受,同时也造成了森林大面积消失,物种急剧减少,各种人为地质灾害不断加剧,气候极度异常等各种生态环境问题。这是由于人类活动超出了地球的承受极限,地球运行出现异常,人类社会发展陷入危机之中。这就是工业时代的技术生存方式。 以人类中心主义为主导价值取向的地球科学文化,把人俨然看成了驾驭和征服自然和地球的“神”,彰显了人类的主体性地位,使人类获得大大的解放,创造了丰富的物质财富,极大的改善了人类的生活水平。但是近代地球科学文化将人与自然、人与地球截然分离,割断人与自然的有机联系,忽视了地球作为一个系统所具有的规律性,造成了人类在开发、利用自然的过程中只顾及了自然、地球的工具价值、经济价值等外在价值,而忽视自然、地球的生态、审美等多种价值,造成了对自然资源的过度开发和垃圾的大量排放;只顾及了人类的利益,而忽视了其它物种的利益,引起了物种的减少和消失;只顾及对自然的开发、利用,缺少对自然的关爱和保护,带来了威胁人类和地球持续发展的危机。在人类中心主义为主导价值导向的地球科学文化及与之对应的生存理念的作用下,人类统治自然,“征服”地球的思想变成了现实,人类走上了技术生存之路。人类利用技术不断地向自然索取资源,人类获得了丰富的物质文明,取得了对自然的空前胜利。但正如恩格斯所言,“我们不要过分陶醉我们对自然的胜李,对于每一次胜利,自然界都报复了我们”。技术生存在使人从自然的奴役下解放出来时候。但由于对物质欲望的过度追求,又使人类成了新的物质的奴隶,淹没在物质世界中,活在焦虑、疲惫之中,造成人的片面发展。 三、现代地球科学文化对人类生存方式的解读 现代地球科学文化认为人类是自然的重要组成部分,人类的生存要受到自然的影响,人类也影响自然的发展变化,正是生物的进化才引起环境的演化,才产生了适宜生物生存的环境,由此形成了此时的促进人地和谐,谋求人类的可持续发展为主导价值取向的现代地球科学文化。它要求人类的活动要遵循自然的规律,符合生态原理,促进环境各要素的有机协调,保持地球系统的良好运行,实现人与地球的可持续发展。同时,现代地球科学文化包括自然资源有限、自然环境资源有限、自然环境资源有价等观点。现代地球科学文化强调地球是人类唯一的生存家园,人类只是地球系统的一部分,人类世是地球系统发展演化的一个阶段,善待和关爱地球、与地球和谐共存是人类生存和发展的永恒主题;人类要自觉协调人与自然、自然与社会的关系,妥善处理人口、资源、环境三者之间的关系;人类的发展观、生存观、世界观等必须符合自然法则和地球科学原理,建立全球道德政策框架,加强管理地球系统,促进地球系统朝着有利于人类健康发展的方向运行。与此相对应,人类形成了尊重自然的生存理念,引导人类选择生态生存的科学生存方式。生态生存要求改变传统的高消费、高污染、低产出的生产模式,通过科学技术的发展,选择清洁、高效的生产模式,提高资源利用率,减少对环境的危害,追求简洁高尚的生活方式,综合考虑经济、社会、环境利益,维持人类的可持续发展,实现人类与地球系统的和谐共存。生态生存是人类通过合规律性、合目的性的活动,使自然朝着有利于人类发展的方向发展,人与自然互利共存,共生共荣,是人类社会发展的一个全新阶段。 以“人地和谐”为主导价值观的现代地球科学文化,是人类在不断认识地球、利用和开发地球的基础上产生的一个新的质的飞跃。它从辩证、系统的观点出发,不仅说明了人类与地球的有机联系,同时也表明了地球系统对人类所具有的多种价值;人类的生存和发展离不开地球,人类必须关爱地球,保护地球,适可而止的利用自然资源,保护物种的多用性;人与各种生物及至整个自然界都处于平等的位置,人类与其他生物相比而言,只是多了看管和保护地球系统的权利。此时的人类不仅从自然的奴役下解放出来,也从物质的奴役下解放出来,实现人类的真正解放,人与自然的真正和谐。 地球科学论文:关于地球科学研究生教育的一些思考 [摘 要]研究生教育处于高等教育的最高层,既是高等教育的重要组成部分,也是实现高等教育强国的主体,具有关键性和引领性。地学工作者应正视当前地球科学研究生教育工作中存在的弱点,不断完善研究生培养机制和体制,加强研究生导师队伍建设,提高我国地球科学研究生教育的质量,为我国地球科学事业人才可持续发展做出应有的贡献。 [关键词]地球科学 研究生教育 质量 随着“科技兴国”战略的提出,研究生教育得到了国家和教育部门的高度重视,获得前所未有的发展机遇。目前我国已经进入了研究生教育大国的行列,但在发展的过程中也面临着诸多挑战和问题。如何应对挑战并解决问题,为地球科学事业培养出更多高素质的创新人才,是当前地球科学研究生教育迫切需要解决的课题之一。 一、地球科学研究生教育现状及存在的主要问题 (一)部分学生考研目的不明确,思想动力不足 研究生作为国家着力培养的高素质专业人才,需要对我国的地球科学事业有所担当,承担起相应的责任。然而,有相当一部分研究生考研目的不明确,对自己所肩负的使命和责任没有清醒的认识,仅仅是以能考上研究生为目标,对自己未来的专业和学业缺乏足够的了解。还有一部分人持有混文凭的态度。在美国,所有系科获得博士学位的平均时间达7年以上,人文社科博士甚至要超过8年,[1]而在我国,博士学位的获得一般只需要3-4年的时间,较低的时间成本,带来的实际利益却很多。拥有博士学位的人,在找工作、申请职称、职务升迁等方面会比其他人有更多的机会,因此在部分人眼里,读博很大程度上成为获取更多资源、缓解就业压力的手段。 (二)地学专业知识不够,基本功不扎实 地球科学是一门探索性很强的学科,这主要由地质体本身的复杂性和研究方法的多样性决定的。地质体是极其复杂的研究对象,有复杂的物质成分,不同的化学性质、物理性质和结构方式,并且在漫长的时间和广袤的空间内经历一系列地质作用影响,所形成的地质现象之间相互制约、相互联系、相互转化,造成了不同地区的地质体存在较大的区域特殊性。因此要求地学专业人员必须有很强的综合分析能力,能从复杂的地学现象和海量的信息中找出研究主线,综合各方资料对研究内容做出合理的解释,得出正确的论断。但是目前我国的传统教育方式主要为灌输式,学生养成单向接受的习惯,对具体问题缺乏想象力和观察力,缺乏分析能力和逻辑思维能力,从而导致学生专业基础知识和技能的薄弱。 (三)研究生导师队伍质量参差不齐 研究生导师是研究生培养方案的实施者,是研究生科研、学术活动的指导者,也是研究生培养质量最主要的关系人和监督者。研究生期间的学习、生活、科研活动等,都有赖于导师的循循诱导与言传身教。总的来看,大多数导师都能认真负责地在学习和生活上给学生以关怀和指导,但在目前浮躁的社会大环境下也存在一些问题:有的导师非专业职务较多,事务缠身,非业务活动繁多,无暇顾及学生;还有部分导师忙于课题,自己精力不够,便把任务分派给学生,部分学生表面上跟着导师做课题,实质是给导师打工,因此没有时间和精力投入自己所从事领域里的前沿问题的研究。 二、研究生教学质量下降的原因分析 (一)学生择业观的影响 地球科学是一门以观测为基础、探索性很强的学科。明末徐霞客经过30多年旅行,对地理、水文、地质、植物等现象作了详细记录,著成《徐霞客游记》;洪堡走遍了西欧、北亚、南北美,成为公认的近代地球物理学的创始人之一。我国地学教育的开拓者章鸿钊、丁文江、翁文灏、李四光、刘东生等始终把野外调查活动作为地学教学的重要环节来对待,他们认为野外调查是全面提升学生专业素质的重要手段。[2]上述地球科学的学科特点决定了地学人才成长速度较慢,刚刚入职的工作者收入偏低的现象。而现今社会普遍浮躁,生活压力大,学生及家长对工作条件、薪酬、发展前景要求非常高,错误地认为从事地球科学领域的工作艰苦,因此对学生不具有吸引力。 (二)生源质量的影响 以北京大学地球与空间科学学院为例,每年转系转专业、出国读研的学生比例约为10%-15%,而这些学生基本是学习成绩优异,绩点排名前15%的学生。本科生拔尖人才的流失不仅对研究生的生源质量造成直接的影响,而且对其他学生专业思想的稳定性也产生了一定的冲击。 (三)数量扩招的影响 自上世纪末期开始我国研究生招生数量就急剧增长,1997年全国录取研究生5.1万人,2013年招收60.8万人,增长了11.9倍。在地球科学专业方向,以北京大学地球与空间科学学院为例,研究生招生人数从建院之初的2001年的95人增加到2013年的196人,招生规模扩大一倍。同时我国还存在博士生数量过大的问题,国际研究生教育发达国家的博士生与硕士生的比例一般为1∶10,而我国已达到1∶6左右。[3]博士生人数比例过大势必会给指导教师带来时间和精力上的压力,影响学生培养质量。 (四)课程建设缺乏精品意识 目前研究生课程建设缺乏特色,缺乏产生精品和特色的机制和手段;有个别课程多年来讲授的内容未曾更新、太过陈旧,跟不上时展的要求;过多、过频开设新课,对新开课的教学目的、评估把关不严,从而造成培养的人才专业知识不扎实,缺乏创新能力,培养质量下降。 三、提高研究生培养质量的对策 (一)加强研究生教育的过程管理,完善研究生培养制度 必须坚持思想教育和理论学习制度,坚定献身祖国地球科学事业的理想信念教育。通过实行综合考试、开题、预答辩以及学位论文匿名评审等制度,把握关键培养环节,抓好研究生教育的督促检查。通过加强科研的动态管理,做好量化考评、跟踪评估的工作。通过竞争机制、激励机制和淘汰机制,调动导师和研究生两方面的积极性,形成优胜劣汰的竞争环境。 (二)加强导师队伍建设 建设一支高水平的研究生导师队伍是巩固和提高研究生教育质量的根本保证,为此,首先要提高导师的师德师风和学术造诣。一方面,良好的师风具有潜移默化的作用,导师的人格魅力对学生具有很大的影响;另一方面,高水平的科学研究能力是培养高水平的研究生的前提条件。其次加强导师队伍管理,通过引入评估、竞争和奖惩机制,提高导师的工作积极性。再次,优化导师队伍结构,选拔德才兼备的中青年人才补充到导师队伍中来,增强导师队伍的生机和活力。 (三)建立分层次、多样化的培养目标 研究生教育是一个国家提高国民素质和国际竞争力的有效途径,美国在上个世纪初和中叶分别迎来了研究生教育发展的两次迅速发展时期,1958年与1940年相比,美国高校授予的硕士学位数增长了1.6倍,博士学位数增长了2.8倍。我国自上世纪90年代以来研究生招生数量每年急剧膨胀,但是随着研究生人数的剧增,地学领域研究生的培养方向和制度却没有随社会与学生的需求进行相应的调整。以2013年北京大学地球与空间科学学院为例,在统分统招的硕士生中有将近50%的学生选择与所学专业无关或关系不大的领域就业;在统分统招的博士生中有三分之一的学生从事与专业毫不相关或应用型的工作。因此应当建立分层次、多样化的研究生培养方案与制度,从大量培养学术性人才转向学术性、职业性、应用性并重的培养模式。 (四)加强对地球科学的宣传与普及 建国初期,国家百废待兴,急需地球科学领域的人才,当时涌现出了一大批著名的地学科学家,如李四光、王烈、丁文江等。随着社会经济的快速发展,经济结构的不断调整,一些新学科的出现和地位的上升,地球科学的传统地位受到了挑战,发展空间受到挤压。虽然随着科技手段的不断创新,地球科学的研究手段和方法也在不断创新,但大众对此并不是十分了解,他们对地球科学的认识仍然停留在肩背背包、头戴草帽、手拿铁锤的60年代的印象,对地球科学的误解和“体面舒适”生活的追求给地球科学专业的招生带来非常负面的影响。因此加大地球科学知识的宣传与普及,提升地球科学的形象和感染力,培养学生对地球科学职业正确的认识、兴趣、职业观,是非常必要的。 四、结束语 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的颁发,是我国教育事业改革发展的一个新的里程碑,是今后一个时期我国教育改革发展的行动指南。我们应充分把握有利时机,正视当前地球科学研究生教育工作中存在的弱点,不断完善研究生培养机制和体制,加强研究生导师队伍建设,为我国地球科学事业人才可持续发展做出应有的贡献。 地球科学论文:测绘专业地球科学概论教学模式 摘要:本文从课程国际化教学模式的探索出发,通过概述《地球科学概论》教学现状和存在的问题,分析其进行课程国际化的可行性。以武汉大学测绘学院为例,应用新版布鲁姆目标分类标准,简要探讨学院授课历史悠久的《地球科学概论》课程国际化的实施与改善。 关键词:《地球科学概论》;课程国际化;新版布鲁姆目标分类理论;测绘工程 一、引言 为了顺应国家对世界一流大学建设的诉求,推进国际化人才培养的教学模式,课程国际化是必然的趋势,其中教师和学生的英语水平为国际化最基本的条件。近年来,武汉大学测绘学院尝试开办多门双语或全英语课程,但由于教学内容专业性较强,使得课程国际化教学效果不大理想。课程国际化强调培养具有国际眼光和热爱祖国的“全球通”人才,课程具有开放性、共享性、通用性的特征。在学科课程选择上,应选择国际通用性强,能与国际接轨的课程[1]。《地球科学概论》课程以科学普及为核心的教学思想,着重培养地学思维而非传授技能[2],旨在扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考与相互交叉的意识,这是本学院开办该课程的主要目标。该课程具有课程国际化的基本特征,以双语或全英语进行教学能有助增加课程学习的趣味。本文以本学院为例,从课程教学现状分析出发,以新版布鲁姆教育目标分类体系为依托[3],探讨《地球科学概论》课程国际化教学模式的可行性。 二、《地球科学概论》课程与国际化教学现况 《地球科学概论》为测绘工程的通识必修课,本课程从宇宙出发,介绍宇宙起源、行星与恒星的关系、地球的演化,以至地球各圈层的特性、变化及其相互作用。随着地球科学与测绘技术交叉融合内容日益增加,课程在不同的章节中加入测绘技术在地球科学的应用与发展部分,让测绘工程学生建立起对地球环境、资源及灾害等问题的基本的认识,为此课程增加了测绘专业特色。随着我国对国际化办学、国际交流与合作的重视,有必要开展国际化课程,拓展我国学生的国际视野,同时吸引国际留学生,促进多元化文化背景与国际化办学基础[4]。本学院从2004年起,先后开始《大地测量学》、《工程测量学》、《GPS原理与应用》等双语精品课程,并纳入本科“卓越工程师教育培养计划”方案,教学模式表现为英文教材与中文授课相结合[5],但仔细考察该双语教学模式,其优势仅体现为对教学资源充分的使用。继上述双语教学实践,2012年引进外籍教授R.Tenzer,以全英语教授《物理大地测量学》课程,课程从“卓越工程师教育培养计划”学生中按自愿原则,形成约30人的小班听课规模,达到了课程观念、目标、内容、过程及评价国际化的要求。《地球科学概论》作为引导前瞻性课程,课程国际化具有开放性、共享性、通用性的基本特征。一般而言,国际化课程成功的因素包括:发动者的作用、教师参与、资源、专业发展支持、学习领域、语言学习及技术[6]。从本学院条件看,课程内容可选择性进行深度与广度的调整,可以以测绘技术在地学应用出发,广泛介绍并导出与地球科学相互交叉的部分,扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考。目前,不少教师有国外学习的经验和背景,长期活跃在地球科学和测绘技术研究领域的前沿,使得课程国际化实施的可行性大大提高。 三、课程国际化教学实施 实行课程国际化教学,必须采用国外通用的教学理论。美国著名的教育心理学布鲁姆在1956年提出了认知目标分类法,其后称为布鲁姆教育目标分类法。随着网络的发展,Iz和Fok首次应用该目标分类法,为大地测量学的题目分类,以网络考试形式,评估学生对课程认知的水平,发现此分类法与学生认知的水平有较大的相关性[7]。随着现今的需求,该分类体系于2001年做出修订,从一维分类扩展到二维框架[8]。新布鲁姆教育目标分类法恰好提供了理论基础,并贯穿整个教学过程。为了使《地球科学概论》课程目标明确、内容恰当、顺序合理、层次分明、考核高效,我们将应用新版的分类法,为实现测绘课程国际化提供理论应用的参考。1.新版布鲁姆教育目标分类。新版的分类法将教育目标的分类从一维分类体系扩展成二维框架:知识维度和认知过程维度。知识维度分为四类:事实知识、概念知识、程序知识和元认知知识。认知过程维度由低至高分为六类:记忆、理解、运用、分析、评价和创新。此分类贯穿整个教学过程,达到教学目标、过程与结果系统性的评估,已应用在《测绘专业英语》课程[9]。下面以《地球科学导论》[10]教材为例,说明其分类法在实际教学中的应用。2.制定教学目标。教学目标是教学活动的始端和末端,贯穿于整个教学活动,与整个教学过程息息相关,最后亦为教学结果评估提供依据。要确立教学目标,首先要区分《地球科学概论》所包含的知识类型:(1)事实知识:明确地球科学所涉及的相关知识,如地球是圆的事实;(2)概念知识:认知各种概念,如什么是地球系统、径流和蒸发量;(3)程序知识:认识输入和输出的计算步骤,如推算地球年龄的计算;(4)元认知知识:以上述知识综合理解和评价相关事物,如建立思维导图记忆知识[11]。上述教材可以确立教学目标,分为如下四层:(1)对地球科学有基本的认识:可通过了解和记忆事实知识,把握整个课程结构,与事实知识和元认知知识对应;(2)对概念知识的认知:可通过回答课后思考题理解并区分各种概念的类同与差异;(3)对某部分有深入的认知:可通过阅读书目文献与该部分知识相结合,以及与元认知知识对应,检测现有的理解水平;(4)对某部分有创新性的认知:能与相关学术前沿相衔接,可通过创新生成新的知识和认知。上述教学目标与此分类法认知过程维度相对应:(1)对应记忆:须记忆地球系统的基本知识;(2)对应理解和运用:须理解某一部分的知识并运用知识解答课后思考题;(3)对应分析和评价:须分析阅读书目中文献与该部分知识的相同和差异,并对其异同点进行评价;(4)对应创新:须对该部分知识融会贯通,并结合该部分相关学术前沿提出自己的观点。在具体实施教学活动中,须根据实际教学活动情况对教学目标加以调整,使之达到更好的效果。3.实施教学活动。教学活动是实现教育目标的途径,其实施须循序渐进。教师可在上课首5分钟播放地球科学课程相关的视频,让学生对后续的内容有大概的理解,随后通过教师讲解与活动便可达到记忆层次,透过教师互动提问和回答加深内容的理解和记忆。课堂完结前,教师再次提出不同的思考问题,让学生有更宏观的理解,并在下次课再反复提问相关知识,达致元认知的体验。结合前沿学术文献或自选题目做1—2次口头报告,提出创新观点和看法,达致相互自主学习。目前互动率占课程四分之一,要达到课程国际化水平尚有一段距离。4.评估教学结果。教学结果评估是教学过程的直接反映,目的是检测是否达到教学目标。下表是2015年的期末考试题型分类,分为简答题(8小题,32%)、论述题(4小题,36%)、分析题(2小题,32%)。通过上述的目标分类理论,对考试题型作出定量的评价(表1)。由上表统计,基础的记忆和理解层次占32%,运用和分析分别为18%和50%,分析部分比例较为臃肿,既没考核认知过程维度中的评价和创新部分,亦没涉及知识维度中的程序和元认知知识,体现了教学结果评估的缺陷,不利于评估学生评价和创新的能力,亦没顾及学生的操作(即程序)与联系和综合(即元认知)的能力。因此,采用此分类检测有助于教师更全面提高教学效率;未来可适度将比重放在评价和创新层次的知识上,在今后的考查中增加操作与联系和综合的内容。 四、结语 新布鲁姆目标分类法在国际化课程开展的技术上提供了较好的范例,将其应用于地球科学概论国际化教学实践中,有利于建立明确的教学目标,进行循序渐进的教学活动,高效地评估教学过程。以武汉大学测绘学院为例,此目标分类法结合学院政策的支持、良好师资的参与、充足经费的投入、以及全英语或双语的实施,能够有效推动课程国际化进程,而《地球科学概论》课程国际化的成功实行,也将为其他课程的国际化提供有益的借鉴。 作者:霍学深 贺清 肖翼忻 单位:武汉大学测绘学院 地球科学论文:依托地球科学实验室,开发特色校本课程 【摘 要】对于学校来讲,如何有效利用自身的资源打造出适合本校与学生的校本课程是必须要进行积极思考的问题。在文中从本校所拥有的地球科学实验室出发,就本校特色校本课程的开发进行介绍,以期为校本课程的开发提供有效借鉴。 【关键词】校本课程;地球科学实验室;资源 一、以“地球科学”为核心的特色校本课程研究的背景 (一)学校特色发展的需要 教师根据高中阶段创新人才培养目标,依托地球科学重点实验室和本区优质的地质资源,结合学校育人特色,开展适合高中学生特色校本课程建设的研究与实践,探索以创新人才培养为核心的学校特色化发展之路。 (二)学生多样化发展的需要 “地球科学”是一门综合性、实践性很强的学科,几乎辐 射到自然科学的各个领域。因此在“地球科学”校本课程开发的过程中,鼓励教师进行多学科的整合,从地球物理、地球化学、古生物学等方面深入研究,探索跨学科协同培养创新型人才的新型培养模式。各科教师引导学生从不同角度认识地球科学,满足学生多样化发展需求,为研究性学习、创新人才的培养提供平台。 (三)丰富的校内外资源为依托 学校拥有先进的北京市地球科学重点实验室和一座现代化的天象馆,共计400余平方米。 门头沟地质资源非常丰富,在地质界素有“天然地质博物馆”、“中国地质工作摇篮”的美誉。丰富的地质地貌资源,为开展“地球科学”特色校本课程的开发提供了资源保障。学校教师依托丰富的地质资源和地球科学实验室,积极开发特色校本课程,引导学生开展各种研究性性活动,促进创新人才培养。 二、依托地球科学实验室,建构特色校本课程 (一)特色校本课程的组织形式 1.基础性课程――基础知识学习 基础性课程主要面向全体学生,进行地球科学基础知识的普及,开展地质科普讲座,创造科研氛围。 2.探究性课程――地学实验研究 探究性课程是在理论学习的基础上,以地球科学实验室为依托,在高一高二年级通过双向选择,针对一些对地球科学充满热情、拥有创新精神与能力的拔尖学生,开设大学先修课程和微课题研究活动,并聘请大学教授、科普场馆的专家等对学生进行辅导,通过小课题研究等活动进一步培养学生科研意识和实践创新能力。 (二)整合优势资源,对校内外资源进行教学化开发 1.校茸试 学校内部的课程资源非常丰富,目前已经建成一座现代化的天象馆、完善了拥有二十年观测历史的地震监测室,还有北京市“地球科学”重点开放实验室,丰富的校内资源为校本课程开发提供设备保障。地球科学实验室有先进的天文望远镜、各种各样的岩石矿物,还有内外力作用模拟台等,教师以此为依托,根据不同学生的学习层次和能力,积极开发丰富多彩的校本课程。 2.校外资源 北京市拥有丰富的科技、文化与教育等资源,在地球科学系列校本课程开发与实施的过程中,学校积极与高等院校和科普场馆建立联系,不断的进行课程资源的积累和课程特色的开发,如走进灵溪地质科普走廊、参观中国地质博物馆、探寻沿河城古火山口等,形成以“地球科学”为核心的探究类校本课程,并使之系统化、科学化。 (三)“跨学段、跨学科”协同培养创新型人才的课程模式 1.初高中跨学段阶梯式培养模式 我校是一所典型的具有初高中的完全中学,在近几年的教学实践中, 不断尝试初高中衔接创新人才的培养研究,包括教师教学理念、教学方法的转变、课程内容的整合与完善,以及在此推动下的学生学习方式的转变。《美丽的石头会说话》在开发课程中,也在不断的尝试与实践,将课程进行分段分类有效整合,面向初高中学生开展参观中国地质博物馆、科普讲座、野外地质考察等活动,引导不同阶段的学生共同参与和交流。 2.物化生跨学科合作式培养模式 教师从地球物理、地球化学、古生物学等方面深入挖掘岩石的特点,如生物教师结合化石讲解地球的古环境,化学教师结合分子式探索不同岩石的成分,物理教师结合物理知识探索变质岩的形成等,引导学生从不同角度认识岩石矿物的成因和特征,满足学生多样化发展需求,为研究性学习、创新人才的培养提供平台。 三、以“地球科学”为核心的特色校本课程建设的实施效果 (一)转变了学生的思维 在学习和参加的各种地质考察过程中,面对美丽的大自然,丰富多彩的地质地貌景观等,学生的情感被激发,更加热爱周围的一切,开始尝试着用发现的眼睛看待周围的一切。在实践活动实施过程中学校还聘请高等院校和科普场馆的专家对学生进行指导,在与教授们交流的过程中,学生思维更加活跃,学会了思考与质疑,科学素养也得到不同程度的提升,对地球科学充满了好奇与向往。 (二)促进了教师专业化成长 在校本课程开放与实施的过程中,学生在成长,教师也在不断的进步与发展。在活动设计过程中,教师依托区域地质资源和地球科学实验室,积极进行特色实践活动开发与研究,地质知识不断丰富、专业素养不断提升。在课程建设与考察过程中,学校鼓励教师外出考察,积极聘请高等院校与科普场馆的专家、教授对教师进行培训和指导。 (三)丰富了学校校本课程形式 依托地球科学实验室建构特色校本课程,丰富了学校课程形式,为创新实践类课程重要组成部分,在打造学校特色,培养创新型人才中发挥重要的作用。通过“地球科学”特色校本课程的开发与实施,实现了学校、教师和学生的同成长、共进步。在此基础上,学校将对该课程的内容与形式进行不断的提升与完善,力争成为学校的品牌,师生的幸福港湾。 地球科学论文:提高地球科学学科本科毕业设计(论文)质量的探讨 摘要:本科毕业设计(论文)是高校培养学生理论联系实践的一个重要的教学过程,是进一步培养学生综合运用所学理论知识去发现问题、分析问题和解决问题的能力,是本科生人才培养方案中最后一个综合性的必修实践课程。本文结合近几年地球科学学科毕业设计(论文)(以下简称为毕业设计)的实践探索,提出了建立完善的毕业设计的规章制度,保证管理过程和监督到位,严把审题关、选题关,提高毕业设计指导老师和毕业生对毕业设计重要性的认识,从而提高地球科学学科毕业设计的质量,取得良好的教学效果。 关键词:地球科学;毕业设计;质量 一、引言 毕业设计是培养学生实践、创新能力的关键手段,是大学四年教学过程的综合性实践环节。地球科学学科是一门实践性很强的基础学科,理论课程之外,还以野外实习教学和室内实验教学为主,注重学生实践能力、动手能力、分析能力等的培养。这些特点决定了地球科学学科相关专业的毕业设计在开展过程中要从专业的实际情况出发,分析提高毕业设计完成质量的影响因素,并提出行之有效的措施。本文结合长江大学地球科学学院近几年来的实践教学管理和探索,将所采取的组织管理具体办法进行论述,具有一定的借鉴意义。 二、加强毕业设计的过程管理和实施 (一)建立完善的毕业设计制度与机构 1.在学校毕业设计工作条例的基础上,根据地球科学学科的特点,地球科学学院于2015年10月份修订了地球科学学科的毕业设计教学大纲。大纲明确指出,应使学生对所学的公共基础课、专业基础课和专业核心课的知识体系得到综合应用和深化,使学生明确和掌握地质、石油工程和勘探技术方法,能够综合应用各种知识和技术按照行业相关标准进行相应的研究和设计。 2.针对学科特点,学科组制定了详细的毕业设计实施细则,明确了其工作流程及各个环节的质量要求及相应措施,使每位指导教师和毕业生都能有章可循,实现规范化管理,严格按照学校教务处毕业设计工作条例及地球科学学科毕业设计工作部署指导和完成毕业设计。 3.专门成立以教学院长为组长的毕业设计领导小组。领导小组由教学院长、教学委员会主任、专业系主任、教学秘书等组成。领导小组负责对毕业设计期间的学生情况、选题、开题、中期检查等开展讨论和审核,并具体开展工作,同时落实合作指导企业导师,每年至少选派15%以上的学生到油田或相关单位进行毕业设计工作。 (二)毕业设计管理制度的实施措施 严格的规章制度是搞好毕业设计的关键因素,客观上由于毕业设计与课堂教学差别的存在,导致主观上学生存在放松意识,一定程度上导致毕业生对毕业设计的精力投入不够。因此学院狠抓管理,严格考勤制度,进行定期不定期检查,对违反规定无辜缺勤累计一周者,取消其毕业设计答辩资格,既保证了毕业设计质量,同时也提高了毕业生对毕业设计重要性的认识。这样一套完整的管理制度能够为毕业设计的顺利进行奠定了良好的基础。 三、严把毕业设计题目审核关和学生选题关 (一)毕业设计题目申报及审核 在毕业设计的题目申报上,要求毕业设计题目既要考虑题目内容、难易程度、工作量、知识覆盖面等是否能满足本科教学基本要求,又要和生产科研相结合。我们规定毕业论文设计题目申报必须做到以下几点。 1.毕业设计内容必须是指导老师正在进行的或者刚结束不久并有待深入分析研究的科研真题、生产真题、工程设计等类型题目,每个题目必须有充分的文献资料、分析化验资料、生产实际资料支撑,使每个学生的毕业设计经过努力能够完成。 2.毕业设计题目必须首先认定题目的来源、深度、范围等符合本科学生在校所学理论知识和实验技能的实际情况,然后上报系里经主管系领导审核并对需要整改的题目提出修改意见通知相关老师进行整改,直至审核批准才能通过,各系审核修改后再同意上报学院毕业设计领导小组进行二次审核,确保题目符合理工科本科教学要求。 3.学院与油田企业、科研院所合作指导的毕业设计题目要求学生到现场完成一定的工作量,实行校内、校外双导师制,且题目必须反映当代地球科学发展水平,并坚持一生一题。 (二)重视学生选题环节 选题是毕业生完成高质量论文的关键所在。毕业设计题目申报完毕后,根据题目类型、研究方向,经地球科学学院相关系主管领导、学院毕业设计领导小组两级审核后进入学院毕业设计选题系统,学生在网上选择各自感兴趣的题目和导师,选题完成一周内,学生和导师见面交流。 为了体现毕业设计选题的公开、公正性和方便、实用性,地球科学学院开发了毕业设计管理系统。该系统实现了以下功能:①题目查询:对提供的毕业设计题目可按导师、题目等关键字进行查询、浏览参考。②学生选题:学生根据自己意向选择毕业设计题目。③选题管理:实行师生双向选择。④网上操作:该系统从征题、选题、题目查询、成绩管理等都在网上操作,师生可以通过网络充分交流。这样既避免了选题的盲目性,也有利于因材施教[1],进一步保障了题目申报、学生选题的规范管理。 四、加强指导教师队伍建设,强化师生间的交流 (一)优化指导教师团队,合作指导学生 在毕业设计的完成过程中,指导老师的专业知R和能力水平会直接影响毕业设计质量的高低。毕业设计是综合性的实践教学过程,涉及到的知识面较宽,不仅需要具备扎实而系统的理论知识,同时也需要丰富的工程实践知识和科研背景[2]。例如,资源勘查工程专业的一些老教师有着相当深厚的专业理论知识,甚至有的有多年的油田企业工作经历,但对一些新型软件不熟悉;而近几年新引进的年轻教师,都具有博士学位,具有丰富的科研经历,但是在与学生沟通、交流方面经验不足。因此,地球科学学院提倡让老-中-青年教师组成指导教师梯队,进行分工合作,从而可对学生进行互补式指导,有效提高地球科学学科毕业设计的质量。 (二)化毕业设计阶段师生间的交流 指导教师和所带学生之间的定期、有效互动是一篇毕业设计高质量完成的基本保证。地球科学学科的教师一般都承担着繁重的教学、科研任务,有时会出现投入指导学生毕业设计的精力和时间不足;而毕业生也同时面临找工作、考研面试等不能保证潜心做好毕业设计,这种双向的不确定性导致大多数师生间缺乏交流。地球科学学院在此问题上参考研究生的管理模式,即在毕业设计期间,学生都要参加课题组组会和毕业设计开题答辩、中期答辩,同时要保证组会要定期进行开会研讨,以使学生养成按计划开展工作的良好习惯。无论是毕业设计前期的任务书下达、查找阅读文献、中期的实践内容,还是后期的数据分析、按照格式撰写论文,都必须做到指导教师与学生的密切交流,确保毕业设计的进度和质量。[3] 五、结语 近几年,地球科学学院对如何提高毕业设计的质量进行了初步改革和探索,取得了较好的效果,提高了本科生的实践、创新能力,学生取得了一系列学术成果,发表了一些有价值的学术论文,比如程文杰(学号201108007)同学于2015年7月在《地球》刊物上《孕育黑金的沃土―缺氧沉积》;孙跃东(学号201205213)同学于2016年4月在《地球科学前沿》《碳酸盐岩储层非均质性研究现状及发展趋势》等,这些都是毕业设计期间,学生结合自己的毕业设计研究方向主动探究、指导老师密切参与的结果,并且得到了学校主管部门的一致好评。 地球科学论文:测绘专业《地球科学概论》课程国际化教学模式的初探 摘要:本文从课程国际化教学模式的探索出发,通过概述《地球科学概论》教学现状和存在的问题,分析其进行课程国际化的可行性。以武汉大学测绘学院为例,应用新版布鲁姆目标分类标准,简要探讨学院授课历史悠久的《地球科学概论》课程国际化的实施与改善。 关键词:《地球科学概论》;课程国际化;新版布鲁姆目标分类理论;测绘工程 一、引言 为了顺应国家对世界一流大学建设的诉求,推进际化人才培养的教学模式,课程国际化是必然的趋势,其中教师和学生的英语水平为国际化最基本的条件。近年来,武汉大学测绘学院尝试开办多门双语或全英语课程,但由于教学内容专业性较强,使得课程国际化教学效果不大理想。 课程国际化强调培养具有国际眼光和热爱祖国的“全球通”人才,课程具有开放性、共享性、通用性的特征。在学科课程选择上,应选择国际通用性强,能与国际接轨的课程[1]。《地球科学概论》课程以科学普及为核心的教学思想,着重培养地学思维而非传授技能[2],旨在扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考与相互交叉的意识,这是本学院开办该课程的主要目标。该课程具有课程国际化的基本特征,以双语或全英语进行教学能有助增加课程学习的趣味。 本文以本学院为例,从课程教学现状分析出发,以新版布鲁姆教育目标分类体系为依托[3],探讨《地球科学概论》课程国际化教学模式的可行性。 二、《地球科学概论》课程与国际化教学现况 《地球科学概论》为测绘工程的通识必修课,本课程从宇宙出发,介绍宇宙起源、行星与恒星的关系、地球的演化,以至地球各圈层的特性、变化及其相互作用。随着地球科学与测绘技术交叉融合内容日益增加,课程在不同的章节中加入测绘技术在地球科学的应用与发展部分,让测绘工程学生建立起对地球环境、资源及灾害等问题的基本的认识,为此课程增加了测绘专业特色。 随着我国对国际化办学、国际交流与合作的重视,有必要开展国际化课程,拓展我国学生的国际视野,同时吸引国际留学生,促进多元化文化背景与国际化办学基础[4]。本学院从2004年起,先后开始《大地测量学》、《工程测量学》、《GPS原理与应用》等双语精品课程,并纳入本科“卓越工程师教育培养计划”方案,教学模式表现为英文教材与中文授课相结合[5],但仔细考察该双语教学模式,其优势仅体现为对教学资源充分的使用。 继上述双语教学实践,2012年引进外籍教授R.Tenzer,以全英语教授《物理大地测量学》课程,课程从“卓越工程师教育培养计划”学生中按自愿原则,形成约30人的小班听课规模,达到了课程观念、目标、内容、过程及评价国际化的要求。 《地球科学概论》作为引导前瞻性课程,课程国际化具有开放性、共享性、通用性的基本特征。一般而言,国际化课程成功的因素包括:发动者的作用、教师参与、资源、专业发展支持、学习领域、语言学习及技术[6]。从本学院条件看,课程内容可选择性进行深度与广度的调整,可以以测绘技术在地学应用出发,广泛介绍并导出与地球科学相互交叉的部分,扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考。目前,不少教师有国外学习的经验和背景,长期活跃在地球科学和测绘技术研究领域的前沿,使得课程国际化实施的可行性大大提高。 三、课程国际化教学实施 实行课程国际化教学,必须采用国外通用的教学理论。美国著名的教育心理学布鲁姆在1956年提出了认知目标分类法,其后称为布鲁姆教育目标分类法。随着网络的发展,Iz和Fok首次应用该目标分类法,为大地测量学的题目分类,以网络考试形式,评估学生对课程认知的水平,发现此分类法与学生认知的水平有较大的相关性[7]。 随着现今的需求,该分类体系于2001年做出修订,从一维分类扩展到二维框架[8]。新布鲁姆教育目标分类法恰好提供了理论基础,并贯穿整个教学过程。为了使《地球科学概论》课程目标明确、内容恰当、顺序合理、层次分明、考核高效,我们将应用新版的分类法,为实现测绘课程国际化提供理论应用的参考。 1.新版布鲁姆教育目标分类。新版的分类法将教育目标的分类从一维分类体系扩展成二维框架:知识维度和认知过程维度。知识维度分为四类:事实知识、概念知识、程序知识和元认知知识。认知过程维度由低至高分为六类:记忆、理解、运用、分析、评价和创新。此分类贯穿整个教学过程,达到教学目标、过程与结果系统性的评估,已应用在《测绘专业英语》课程[9]。下面以《地球科学导论》[10]教材为例,说明其分类法在实际教学中的应用。 2.制定教学目标。教学目标是教学活动的始端和末端,贯穿于整个教学活动,与整个教学过程息息相关,最后亦为教学结果评估提供依据。要确立教学目标,首先要区分《地球科学概论》所包含的知识类型:(1)事实知识:明确地球科学所涉及的相关知识,如地球是圆的事实;(2)概念知识:认知各种概念,如什么是地球系统、径流和蒸发量;(3)程序知识:认识输入和输出的计算步骤,如推算地球年龄的计算;(4)元认知知识:以上述知识综合理解和评价相关事物,如建立思维导图记忆知识[11]。 上述教材可以确立教学目标,分为如下四层:(1)对地球科学有基本的认识:可通过了解和记忆事实知识,把握整个课程结构,与事实知识和元认知知识对应;(2)对概念知识的认知:可通过回答课后思考题理解并区分各种概念的类同与差异;(3)对某部分有深入的认知:可通过阅读书目文献与该部分知识相结合,以及与元认知知识对应,检测现有的理解水平;(4)对某部分有创新性的认知:能与相关学术前沿相衔接,可通过创新生成新的知识和认知。 上述教学目标与此分类法认知过程维度相对应:(1)对应记忆:须记忆地球系统的基本知识;(2)对应理解和运用:须理解某一部分的知识并运用知识解答课后思考题;(3)对应分析和评价:须分析阅读书目中文献与该部分知识的相同和差异,并对其异同点进行评价;(4)对应创新:须对该部分知识融会贯通,并结合该部分相关学术前沿提出自己的观点。在具体实施教学活动中,须根据实际教学活动情况对教学目标加以调整,使之达到更好的效果。 3.施教学活动。教学活动是实现教育目标的途径,其实施须循序渐进。教师可在上课首5分钟播放地球科学课程相关的视频,让学生对后续的内容有大概的理解,随后通过教师讲解与活动便可达到记忆层次,透过教师互动提问和回答加深内容的理解和记忆。课堂完结前,教师再次提出不同的思考问题,让学生有更宏观的理解,并在下次课再反复提问相关知识,达致元认知的体验。 结合前沿学术文献或自选题目做1―2次口头报告,提出创新观点和看法,达致相互自主学习。目前互动率占课程四分之一,要达到课程国际化水平尚有一段距离。 4.评估教学结果。教学结果评估是教学过程的直接反映,目的是检测是否达到教学目标。下表是2015年的期末考试题型分类,分为简答题(8小题,32%)、论述题(4小题,36%)、分析题(2小题,32%)。通过上述的目标分类理论,对考试题型作出定量的评价(表1)。 由上表统计,基础的记忆和理解层次占32%,运用和分析分别为18%和50%,分析部分比例较为臃肿,既没考核认知过程维度中的评价和创新部分,亦没涉及知识维度中的程序和元认知知识,体现了教学结果评估的缺陷,不利于评估学生评价和创新的能力,亦没顾及学生的操作(即程序)与联系和综合(即元认知)的能力。因此,采用此分类检测有助于教师更全面提高教学效率;未来可适度将比重放在评价和创新层次的知识上,在今后的考查中增加操作与联系和综合的内容。 四、结语 新布鲁姆目标分类法在国际化课程开展的技术上提供了较好的范例,将其应用于地球科学概论国际化教学实践中,有利于建立明确的教学目标,进行循序渐进的教学活动,高效地评估教学过程。以武汉大学测绘学院为例,此目标分类法结合学院政策的支持、良好师资的参与、充足经费的投入、以及全英语或双语的实施,能够有效推动课程国际化进程,而《地球科学概论》课程国际化的成功实行,也将为其他课程的国际化提供有益的借鉴。 地球科学论文:发挥地质工作者在地球科学文化传播中的作用 摘 要 本文从文化与地球科学文化入手,认为建设与发展地球科学文化,传播地学知识是统筹人与自然和谐相处、发展社会主义先进文化、提高全民科学文化素质的必然要求;通过分析地质工作者所具有的特质,认为地质工作者是地球科学文化传播的支柱力量,要承担起自己的历史使命。以期通过发挥地质工作者作用,建设与发展地球科学文化,提高公众科学文化素质,用文化的力量促进社会发展。 关键词 文化;地球科学文化;传播;地质工作者 人类演化进程中自始至终都贯穿着文化这一主线,它伴随人类的产生与发展而产生、积淀、升华,是社会实践与人类文明的必然产物。随着经济社会快速发展、物质文化生活愈加丰富,文化在国家发展、民族进步中的作用更加突显。可以说,文化已经变成一种战略资源和宝贵财富,在是一个民族、国家赖以生存和发展的根基,成为提高全民整体素质的根本所在。用文化的力量促进社会的发展已经成为我们的必然选择。 时代的发展呼唤文化的提升、文化的创新与文化的重塑。在这一过程中,地球科学文化扮演着不可或缺的角色。一方面,地球科学的发展要求地球科学文化的进步。科技与文化的相互需求、互动共进是人类文明演化的特点,也是人类科学技术发展的一种趋势。从地球科学的整个发展过程来看,地球科学的探索史也是地球科学文化的发展史。目前,在文化、经济、科技一体化趋势下,地球科学文化不仅仅具有意识形态特征,它已经逐渐成为一种生产力;另一方面,地球科学文化是文化的重要组成部分,是人类文化的子体系,地球科学文化与人类社会的发展一脉相承。从最初的山顶洞文化到人对各种自然现象的认识乃至天人合一、人与自然和谐相处等等,文化的每一个角落、每一个进程几乎都能看到地球科学文化的影子。无怪乎有人说“中华地学文化的发展史实际上就是一部文化创新史”。地球科学文化的加强必将启迪人们反思自己的文化,促进人类文明的进步及整个社会文化的发展。 地球科学的进展与人类社会的发展息息相关。地球科学不仅仅要作为一种专门知识被人们接受,而且要作为一种文化在全社会传播,要深入到大众的理解中。建设与发展地球科学文化,传播地学知识是人类应对日益严重的社会和自然挑战、统筹人与自然和谐相处的必然要求,也是发展社会主义先进文化,提高全民科学文化素质的必然要求。发展地球科学文化最基本的是要在地球科学与公众之间架起桥梁[ 1 ]。发展科学事业,推动国家高技术的发展,是科技工作者的职责。普及科学技术也是科技工作者义不容辞的职责。这是国家发展的需要,也是时代的需要,是历史的发展与变革赋予他们的使命。“在历史上,科学普及一直是科学家与公众交流勾通的重要方式,也是科学家服务于社会的重要途径。富有社会责任感的科学家始终将科学普及视为自己责无旁贷的使命,因此,科学家的双肩上同时担有两个重任,一个是探索和揭开科学的奥秘,另一个同样重要的任务是把科学告诉公众”[2]。在地学领域,地球科学文化的普及与传播,就是地质工作者将地学知识通过各种途径告诉给公众,深入到普通民众的理解中。 传播地球科学文化应以“普及地学知识,提倡地学方法,传播地学思想,宏扬地学精神”为己任,以提高公众地学文化素养为宗旨,以促进全民科学文化素质为归宿。其中首先涉及的是“人”的作用,在建设地球科学文化的过程中只有充分发挥地质工作者的作用,才能真正构筑起地球与人类协调发展的坐标系,促进人与自然的和谐。 当然,地球科学文化的传播与普及是一项复杂的社会化系统工程,需要各部门、许多人的工作才能完成。但,其中地质工作者是地球科学文化普及与传播的支柱力量,这是由他们的特质决定的: 第一,地质工作者是地学知识的掌握者,他们工作在第一线,地质行业的第一手资料来源于他们。因此,地质工作者具有传播地球科学文化的先天优势。这是地质工作者能够承担起传播地球科学文化责任与义务的基础条件。 第二,地质工作者因其工作的性质而具有丰富的阅历。江河湖海、山川平原,处处留下的足迹为地质科学文化的普遍传播拓开道路的同时为地质工作者开展地学文化传播准备了丰富的素材。 第三,地质工作者中的很多都是多才多艺,能够将专业的知识与成果开发转化成为适合不同层面人群理解接受、能广泛传播的文化产品。使地球科学文化传播具有丰富的大众喜闻乐见的形式,更有利于地学知识向全民文化的转化。 第四,地质工作者具有吃苦耐劳、踏实肯干的精神。从中国地质事业起步开始,地质工作者就在极为艰苦的条件下坚持不懈、拼搏进取。地质行业精神是地质工作者传播地球科学文化并不断取得进步的精神保证。 另外,地质工作者普遍受到过较好的教育,具有较高的文化修养,理解力强、嗅觉敏锐,能够利用充分利用自己掌握的知识开展传播与普及地球科学文化的工作。 地质工作者所具有的优势与特点要求他们走在建设与发展地球科学文化的前沿,承担起发展、传播地球科学文化的责任与义务。地质工作者要率先研究、总结与发展地球科学文化,认识其内涵,积极营造良好的地学文化环境和社会氛围,让全社会认同地球科学文化。作者认为,传播地球科学文化,担负起历史使命要求地质工作者首先要做到以下几方面: 第一,转变观念,否定地球科学是地质工作者的专利,这是普及地球科学知识,建设地球科学文化的前提条件。地质工作者要在建设和发展地球科学文化中有所作为就必须跳出行业的小圈子,着眼于整个社会的需要,使地球科学文化植根于地质队伍,繁茂于普通民众。 第二,加强学习,在进一步加强地质工作力度,储备地学各分支学科知识的同时,认清自己在传播地球科学文化方面的责任,适应新的发展要求,努力在地质行业内部建设一支高素质的文化人才队伍,为地球科学文化的建设与发展强根固本。 第三,重视文化产品,按照市场规律运作,在充分利用、整合现有资源基础上、加强研究、不断创新、推出有特色、有市场的地学文化精品,不断创作出高水平、影响广泛的科普作品,推动地球科学文化事业和产业的发展。 第四,强化行业精神。地球科学文化的传播与普及、全民科学文化素质的提高是一个长期庞大的系统工程,不能一蹴而就。这就要求地质工作者充分发挥地质行业精神,长期努力、坚持不懈。 第五,地质行业的决策者,是地质工作者群体的重要一分子,应该在地学文化的传播与普及过程中积极创造条件,改善环境,建立、健全机制,为发挥地质队伍的作用提供更好的政策支持和财力、物力保证。 地球科学文化的普及宣传工作是地质工作者的职责和使命,但仅有行业内人员的参加还是不够的。“科普工作应该是一项既定国策”,应该受到全国上上下下、各行各业的普遍重视[3]。地球科学文化融入社会能够引导人们探索面临的全局性、系统性问题,树立人与自然和谐发展的文化观,可以为地质工作者营造良好的社会氛围,为地质事业提供更好的发展空间。我们要以高度的历史责任感、强烈的忧患意识和宽广的世界眼光,抓住机遇,应对挑战,用文化的力量推动社会主义事业的发展。
在水文地质方面的研究成果逐渐成熟,使得建筑工程的质量得到了保障。实践中在施工阶段必须要做好水文地质勘察工作,把握潜在风险,从而采取针对性的预防措施,如此才能真正地提高工程的安全系数,让工程能够满足现代人们的需求。 1工程建设中水文地质的研究 1.1工程地质勘察 工程地质勘察关系着工程建设的全部过程,主要是指工程所在地的地质情况,以及人们生活场所的地质状态,并依照具体的情况采取具体的措施,属于科学范畴。当前工程地质勘察包括了勘察地质条件,分析地质条件,评价地质条件3部分内容。工程施工之前需要做好原有地质条件的分析和评价,只有这样才能够决定最为合适的施工地点。当然实践中仍然存在工程施工已经进行了一定时间,但发现了地质方面问题,这时需要按照工程地质勘察相关结果进行调整,及时采取措施。针对实践中常见的岩土工程则应当做好充分准备工作,分析并判断岩土条件是否有利于工程的稳定性,可以根据最终的分析结果制定合适的岩土条件改良方案。 1.2水文地质勘察的相关评价内容 随着水文地质研究和发展,勘查工作逐渐将施工要求和基础设计联系起来,提高了地下水对工程建设危害性的评价水平,降低了安全事故发生几率。地下水对工程的影响非常大,在评价过程中应当综合各个方面,把握评价的重难点,制定针对性的方案。从施工现场的基础类型入手,把握与其相关的水文地质情况,并积极搜集整理有关资料。一些建筑基础处于地下水的下部,遇到这种情况勘察人员需要考虑强风化岩以及残积土可能对建筑工程产生的影响,尤其是对建筑基础持力层的影响,并通过之前搜集整理的资料分析地下水对于岩土体可能造成的影响,并制定清晰的评价表,以便于指导实践工作。地下水还会影响到土壤、岩石,进而也会影响到建筑工程,所以评价的时候要坚持综合性原则,预测岩土工程危害,继而构建完善的水文地质勘察分析评价体系。 2水文地质条件在工程中的应用 2.1掌握工程地质勘察规范 我国在水文地质勘察行业中建立的规范体系已经相对完善,其中包括了明确的勘察任务、目标以及分析评价等内容,为具体的实践工作开展提供坚实的基础。水文地质勘察人员在工作当中需要充分掌握工程地质勘察规范,并严格依照其内容进行工作,从而实现提高工作效率和工作质量的目标。工程地质勘察需要综合考虑许多方面的内容,勘察人员除了要具备丰富的理论知识之外,还要拥有实践技能,以便于可以将理论转化到现实当中。通过不断地实践,优化工程地质勘察规范和体系,积极积累经验,及时发现我国现有工程地质勘察存在的不足,并吸收国际先进技术。比如实践中针对原状土样测试的时候,要确保其数据具有科学合理性,同时为了得到更加准确的分析评价结果,还应当及时划分抗震地段。技术人员与管理人员一样都应当积极学习工程地质勘察规范,并在不断地学习过程中提高自身的专业素养,以保证我国的工程地质勘察事业能够向上发展。 2.2调查地下水的埋藏状态 工程水文地质勘察人员在开展工作之前应当明确勘察的重点,并调查指标体系,掌握勘察任务,在此基础之上形成具有条理性的勘察方案。其中,调查地下水的埋藏状态是非常重要的内容,需要做好充分的准备工作。比如判定地下室类型,排泄条件,以及地下水位的变化规律和幅度。对这些内容的判定可以帮助技术人员分析评价地下水可能对施工材料产生的腐蚀情况。实践中,尤其是在工程实施阶段经常存在地下水影响工程建设的情况,比较常见的情况是管涌、突涌等。一旦发现问题需要及时采取应对措施,并分析问题发生的原因,争取做好理性的危害性评估。为了更好地推动工程建设,保证其在规定的工期之类完成,在地下水的埋藏情况勘察过程中可以适当采取工程试验,把握存在问题的本质,继而形成能够针对性地解决问题的方案。 2.3依照国家法律法规实施水文地质工程 现代社会对环境保护已经形成了共识,为此工程建设过程中需要将其作为基本标准,在此基础之上完成水文地质勘察工作。环境地质、水文地质与人类的生产生活之间存在着非常紧密的联系,我国在一定时期没有认识到这一点导致现如今环境问题恶化,要想在这样的状态下保证工程建设的质量和安全,更需要加快优化地质环境的步伐。施工人员和地质勘察人员在正式开展工作之前需要积极学习与其相关的知识,比如我国关于地质工程和水文地质勘察的法律法规以及行业标准。政府部门也应当起到引导和监督的作用,充分考虑不同地区的不同情况,充分分析水文地质的状况形成科学的政策,帮助施工单位和勘察单位制定科学的工作方案。施工过程中在依照标准和方案进行的时候还要及时掌握水文地质的动态,以确保能够顺利完成工程施工。我国针对水文地质工程的规定还处于不断的完善过程当中,这就要求工程负责单位更加重视水文地质研究,以便于及时发现规定之中存在的问题和不足。 2.4优化工程组织 为了保证水文地质研究在工程中的应用价值得到发挥,应当优化工程组织。工程组织包括了施工组织和水文地质勘察组织。施工单位和勘察单位要制定一套科学管理方案,系统化内部组织,确保单位员工之间的交流顺畅,从而提高合作的质量,通过这个方式保证水文地质研究结果的科学性。一般在实践中针对水文地质的分析评价应当结合工程项目的性质,并且要在具体分析评价过程中有所侧重。工程组织内部人员要安排专业的人员针对建筑物地基基础进行勘察,如果其位于地下水位下部,那么则应当重点评价地下水可能对钢筋混凝土产生的危害。实践中还存在一些建筑物的地基位于膨胀土或者软土、风化土之上,一旦遇到此类情况,勘察人员和施工人员要相互配合,互通信息,进而制定相应的解决方案。施工人员要为勘察人员提供充分的数据支持,以方便勘察人员就地下水活动进行分析评价,一般需要将重点放在汤的崩解和软化上。优化工程组织还包括了人员的分配问题,由于往往水文地质勘察工作在前,而施工在后。但是两者本身是相互联系的,在实践中很多单位忽视了其联系性,导致很多水文地质条件的研究结果缺乏科学性,导致最终工程建设过程中发生意外,影响了各个单位经济效益、社会效益以及环境效益的实现。现代建筑一般都会设置地下车库,而勘察人员需要从施工人员处获得具体的资料和信息,如此才可以从正确的角度入手探究地基浮动与地下水位之间的关系。 3结语 实践中积极推动水文地质的研究,使其可以更好地应用到工程建设,推动我国建筑行业的发展和进步。水文地质条件复杂,对于工程很多方面都具有影响,因此需要十分重视。水文地质条件在工程建设中的应用可以促进工程顺利完成,并减少意外事故的发生。
地质灾害的频繁发生,不仅会对我国的经济造成严重损伤,甚至会造成大量的人员伤亡。因此这一现象必须要引起相关部门的重视,针对我国当前的地质环境现状采取一定的防治措施,确保社会的和谐发展。因此,本文将就地质灾害防治策略和地质环境的应用进行简要分析。 我国由于国土面积广泛,地貌丰富,因此地质灾害的分布范围较广,种类也较多,对人们的财产和生命安全都有着巨大的威胁。因此要想促进社会环境的健康发展,就必须要考虑对自然灾害的防治措施。 1地质灾害概述 地质灾害的种类较多,其中发生在地表的地质灾害包括有:地面变形灾害、土地退化灾害、地面塌陷、山体崩塌、泥石流等。虽然也有自然因素,但主要还是人为因素导致了自然灾害的频发。地质灾害最显著的特点在于其突发性、隐蔽性和破坏性。地质灾害在发生前往往很难被感知到,并且没有任何提前的预兆,而地质灾害一旦发生,就会造成严重的破坏,不仅会对社会财产产生重大影响,还会造成严重的人员伤亡。而地质灾害的这些特点,也直接导致了我国对地质灾害的防治工作变得尤为困难。 2地质灾害防治过程以及地质环境的应用 上文已经提到过,地质灾害的形成原因,就是由于地质环境的改变和破坏。因此在实际的灾害防治过程中,一定要结合地质环境进行处理,才能够更好的对地质灾害进行预防,从而减少因地质灾害造成的财产损失和人员伤亡。 2.1在调查地质环境的基础上建立调查区划体系 上面提到,由于我国国土面积广泛,地质种类众多,因此在对地质灾害进行防治的过程中,自然也不能够一概而论,而是要分类处理。因此首先要做的就是划分地质灾害区域,针对可能发生的地质灾害种类的不同,以及发生的地质灾害的强度不同,对不同的区域划分不同的灾害区域。在区域划分完毕之后,就可以针对不通的调查区域分配人力物力,对不同的区域进行勘查报告,对所在区域进行合理判断后再向上汇报。这样不仅能够使工作更具体有效,也能使防治工作更便于管理。建立调查区划体系可以对地质灾害进行调查评价,将地质灾害发生的地质环境条件进行调查,并对其危险性进行评价,风险区划地质灾害,对重大灾害隐患点进行确定,保证地质资源的合理开发和利用,从而更好地开展防治工程,预警地质灾害监测,这样可以方便国家级防治机构和省级防治机构正确决策和科学管理。 2.2建立地质环境评价体系 我国的地质环境分类众多,除自然环境外,还包括人类聚集地、重要工程区、迁移避嫌集中安置区等不同地质环境。因此要想对不同的地质环境进行划分,就必须要建立好完善的评价体系。针对不通区域的气候、环境、人类活动等多种因素进行综合考虑,对地质环境的容量以及地质环境的抵抗力分析,从而确认发生地质灾害的可能性,从而更好的对不同的区域进行划分处理。 2.3根据地质环境的变化建立科学有效的监控预警体系 虽说地质灾害具有不可预测的特点,但对许多自然灾害而言,仍然是有迹可循的。当侦测到这些可能导致地质灾害发生的因素存在后,要及时的采取预警工作,对可能发生灾害的区域进行隔离、处理或是对附近的人员进行提前疏散等工作,这样可以将地质灾害造成的破坏尽可能保证在最小限度内。地质灾害的监控预警主要由行政和预警等方面组成。通过监控预警可以进行防灾减灾工作。当地质环境条件发生变化时,地质灾害的监测预警体系能及时捕捉前兆信息。针对不同对象,利用防灾减灾警示信息提醒工作人员预防灾害,从而应急避险,处理地质灾害。 2.4在调查地质环境的基础上对防治工程体系进行搬迁 当地址灾害预警系统监测到可能发生的地质灾害需要对人口进行迁移后。相关部门的人员也要做好搬迁避险的工作,组织带领附近的人员进行迁移。不仅要保证人员的生命安全,也要尽可能保证人民的财产安全。专家通过调查地质环境,如果有的地质灾害危险性较大,会产生严重的危害,对于这一类地质灾害隐患,要加强地质侦查和评价工作,通过搬迁避让加强工程治理,彻底消除地质灾害造成的隐患。工作人员在对地质环境充分考虑的基础上做好防灾减灾工作。 2.5在地质资源整合的基础上建设应急处理体系 在灾害发生之后,还需要采取相应的应急处理措施,对灾害现场进行处理或者隔离,避免因地质灾害导致的二次损伤。此外相关救援机构也要及时赶往现场,对受灾人员进行及时救助,尽可能降低地质灾害造成的伤亡。对地质灾害来说,应急处理体系的建设是非常重要的,在地质灾害发生时可以第一时间防治灾害。在整合科技资源的基础上,加强突发灾害的管理力度,保证重大地质灾害适应公共管理需要,并且建立专门的技术支撑机构,技术装备体系、应用技术系统和信息网络平台。面对地质灾害,高效、科学和系统地响应重大自然灾害,加强对地质灾害的防治。 2.6在科学技术研究的基础上形成支撑力量 研究地质灾害的防治科学技术是防治地质灾害的一项重要措施。在进行地质灾害防治的工作中,还要注重完善技术研究体系。具体来说,工作人员要研究地质灾害形成的典型环境,成因模式和内在机理。风险区划地质灾害。加强对防控方法、风险区划、检测预警和技术标准的研究,建立模拟仿真和应急响应研究体系。在地质灾害发生时第一时间加强防治,提高地质灾害防治水平,减少不必要的损失。 2.7尽可能减小人类活动对地质环境的影响 企业在开发过程中,要先对周边的地质环境进行勘探,选择合理的方法,将对地质环境的影响降低到最小限度之内。国家的相关部门也应当制定完善的法律体系,对恶意破坏地质环境的人员要采取严厉的惩罚。只有这样才能尽可能的减小人类活动对地质环境的影响。 3结语 综上所述,我国目前由于自然环境的严重破坏,导致地质环境变得极其脆弱,而地质环境的脆弱性,直接导致了我国地质灾害的频发。为了减小因这种现状对社会发展造成的影响,人们必须要考虑如何对自然灾害进行防治。并尽可能的对地质环境进行保护。只有这样,才能使得人类得到更好的发展。
地质矿产论文:地理信息系统在地质矿产勘查中的运用 摘要:随着信息技术的发展,信息技术已经被广泛的应用到了各个领域,在信息技术的广泛应用下滋生出许多衍生系统,地理信息系统就是基于信息技术的基础上衍生出来的。本文针对地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行研究与分析,首先对地理信息系统和地质矿产勘查做了简单的说明,然后对地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用进行了分析,最后对地理信息系统的发展做了阐述。 关键词:地理信息系统;地质矿产勘查;应用分析;实际应用情况 随着科学技术的不断发展,地质矿产勘查也运用许多新的技术和设备,进而提高了地质矿产勘查的工作效率和精确度。目前地质矿产勘查中已经运用了许多先进的的通讯传感技术、计算机技术以及通过多媒体网络建立了多媒体地质矿产勘查系统。这样综合了信息技术的勘察手段已经在很广泛的范围进行了推广使用。地质矿产勘查必须保证在严格的科学的地质理论基础之上,这样才能确保地质矿产勘查结果的准确性和精确度,才能有效地提高矿产勘查的工作效率。此外,在地质矿产勘查工作中使用新的科学技术,还必须遵循相应的原则。在使用新的技术时要考虑到工程项目的成本和科学性,这也是对地质矿产勘查质量影响的重要因素。地质矿产勘查中,勘查的相关数据必须保证其准确性,因为地质矿产勘查所消耗的成本和动用的人力都是巨大的,保证数据的准确性可以大大降低成本并且保证了地质矿产勘查质量。 1地理信息系统 在进行地质地貌空间位置的勘察过程中,需要把人员、技术设备、数据理论等整合成一个可执行的系统,只有整合成相应的执行信息系统,才能保证地质勘察工作的高效性与精准性。在整合的系统中测量手段和设备先进程度起到至关重要的作用。并且是保证测量和勘探质量的有效手段。在地理信息系统中,每一个环节都可能对测量的数据产生影响,因此,组成地理信息系统的每一个环节都必须有效发挥其自身职能和使命,只有这样才能够保证测量的地理数据的工作顺利的完成,才能够确保测量质量的有效性和精准性。地理信息系统结合了许多技术和系统优势,地理信息系统不仅能够进行对测量参数的快速储存、整理运算、数据管理,还能够自主进行采集信息的处理、命令的优先执行等,凭借以上的优势地理信息系统在地质矿产勘查中被广泛的使用。 2地质矿产勘查 在地下蕴藏着无数的矿产资源,对矿产资源的开发和利用一直是人类不停探讨的话题。对于地质矿产勘查工作,很早就已经出现在,随着科技的发展和技术的不断能提高,对地质矿产勘查技术也起到了很大的出尽作用。由于地质矿产勘查受到人员、地形地貌、技术设备、成本要求等因数的限制,地质矿产勘查一直是学术界研究的重点话题。目前地质矿产勘查已经融合多种技术和系统,地质矿产勘查已经具有一定的先进性,其中地址测量、物探手段等已经实现了自动化,地质矿产勘查技术的提高对矿产勘探领域发展具有重要作用。 3地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用分析 地理信息系统主要所能执行的功能有空间数据采集、建立参数数据库、模拟数据模型、估算矿产储量等。其中空间数据采集功能是地理信息系统与常规信息测量系统相比,较最具有优势的功能。目前地质矿产勘查手段主要是在已有的地质信息资料和地形版图或者是地质区域的三维坐标系的基础上,用适当的信息处理手段综合测量设备进行的。而利用地理信息系统进行地质矿产勘查,不仅能够在已知地质信息和地形版图或者地质区域的三维坐标系的基础上,进行合理的矿产资源的勘探和推测,还可以完成对空间数据进行采集、分析运算、传输以及储存。地理信息系统在地质矿产勘查中提供一个快捷有效的技术平台。地理信息系统在地质矿产勘查的实践应用中,可以利用地理信息系统中特有的空间数据采集功能,根据所选地区进行地质矿产勘查和对矿产资源蚀变程度进行评估预测,在通过数据的模式比对或者工业设计的指标来进行矿产质量的评定。每一个矿场都有固定的矿期,对矿期的测量需要综合的数据采集,利用地理信息系统进行地质矿产勘查来测量矿期参数非常直接有效。 地理信息系统数据库主要功能包括测量数据信息和计算存储参数以及三维坐标系建立等。地理信息系统数据库主要为地质矿产勘查中三维坐标系的建立做数据准备。地理信息系统数据库还具有图形处理功能,图形处理功能主要是对地形地貌相关图片进行编辑、识别、整理输出、归类存储、分级查询等,而图片数据的采集功能是通过远程传输、高清地质扫描、数据实时转换等方式实现的。在进行地质矿产勘查过程中,需要利用地理信息系统中地质信息模型对勘察数据进行运算和处理以及高速传输。在地理信息系统中所有的地理相关的数据都是由地质矿产勘查中获取的。地理信息系统以自身的优势在地质矿产勘查中得到应用,地质矿产勘查又为地理信息系统提供数据保障。 4结语 地理信息系统是地质矿产勘查的数据平台也是地质矿产勘查的技术保障,地质矿产勘查的数据反过来能够丰富地理信息系统的数据库,为下一次的地质矿产勘查做更好的数据支持。 作者:甘宇 单位:中铁大桥勘测设计院集团有限公司 地质矿产论文:地质矿产勘查的困难与建议 摘要: 矿产资源是人类发展的重要物质基础,在我国工业化、现代化和城镇化发展过程中起到不可替代的作用。当前,我国处于建设社会主义新农村的重要阶段,资源消耗的扩大和对资源的进一步需求使得社会发展面临着严峻的资源考验。针对我国地质矿产勘查存在的困难进行分析,并且,提出具体的操作建议,目的是有效推动我国地质矿产勘查的良性发展。 关键词: 矿产;勘查;困难;建议 随着我国科学技术的进步,我国探明了大量矿产资源,矿产资源的勘查取得了辉煌成就,为国家经济的迅速发展奠定了坚实的基础。目前,随着经济的不断发展,城市化建设和社会主义新农村的推进,对自然资源,尤其是地质矿产资源的需求越来越日益增大。所以,为了适应经济发展的需要,需要加大地质矿产资源的开采力度。目前,我国地质矿产勘查虽然取得一定的成绩,但是仍然存在许多发展的困难,有待于逐步解决和不断完善。文章结合实际,一一分析目前我国地质矿产勘查存在的问题及其原因,并且提出切实可行的改进措施和具体方法。 1我国地质矿产勘查面临的困境 建国后,我国矿产资源勘查取得了一定的成就,探明了大量矿产资源储备,为国家经济的发展提供了坚实的基础和有力的保证。然而,随着经济的发展,城市化建设和社会主义新农村的进一步推进,我国矿产资源和经济的发展已经成为一对矛盾,地质勘查存在的困境逐步显现出来。 1.1地质勘查体制有待完善 我国目前的地质勘查体制与实际不协调,缺乏市场竞争机制。由于我国原有的地质勘查体制,绝大部分都是在计划经济时期建立的,在市场经济时代到来之后,没有相应的改变,地质勘查出资人和受益人仍然是国家,缺乏相应的竞争机制引入,与现行的市场经济体制格格不入,投资融资的能力和抗风险的能力远远达不到市场的要求。 1.2缺乏地质勘查方面的人才 我国地质勘查从开始的兴盛时期逐渐走向一个逐步萎缩时期,这种状况持续了十数年,造成了大批人员的流失。其中有些年份,地质勘查专业甚至一度停止招生,造成直至勘查后续人才的不足。当前,我国直至勘查已经开始注重人才的问题,但是由于经济的快速发展和城镇化进程的加快,对资源的需求日益增加,地质勘察人员的怎家速度远远赶不上地质勘查工作的需求,造成一线技术人员缺乏。为了实现人才的发展和技术的发展相适应的目的,我国应该加强人才的培养力度,尤其是具有较强的实践能力的人才。 1.3地质勘查处于一个阶段性提升期 第一,这一时期原有的矿山老化和资源枯竭,并且技术设备不够先进。建国之初,我国地质勘探重点放在浅部矿体,"漏天矿"开发的较多。资料显示,我国各种金属矿大多建于二十世纪五十年代到二十世纪七十年代之间,经过多年开采挖掘,许多矿山已经老化,许多矿山资源开采过度,甚至有的存在坍塌的风险,企业的生产也陷入前所未有的困境。随着经济的发展,我国对资源的需求力度进一步加大,这给我国直至勘查工作提出了新的课题,我国地质矿产勘查面临着技术的转型阶段。第二,这一阶段,地质勘查投入的经费不足。地质勘查经费是影响工作进程的主要问题之一。由于我国地质勘查方面没有建立和健全完善的机制,导致投入经费的阶段缓慢,中央和地方政府在工作上的责任划分不明确,地方缺乏一个完善的政策指导,以及对外部市场的融资没有充分利用,从而导致经费投入不足。第三,这一阶段,地质勘查技术的应用不够充分。地质勘查已经进入了信息技术有效利用的时代。但是,目前我国一些勘查点位仍然在用旧有的勘查设备和技术,严重阻碍了地质勘查工作的迅速发展。 2我国地质矿产勘查的建议 2.1建立和健全我国地质矿产勘查体制 建立健全一个适应社会主义市场经济的矿产资源勘查体制,推进体制的转变。建立有中国特色的地质矿产勘查市场,让机制融入到社会主义经济市场中去,在加大政策监管的同时,充分发挥市场的调节作用。制定优惠政策,政策导向,引导市场中各个勘查单位参与到市场竞争中来,从而激发地质勘查公司的潜能,从而逐步实现良性的发展。鼓励创新,对于采用遥感技术等新兴技术的企业,给予适当的财政补贴。鼓励多元化发展,吸引市场上的资金参与到新技术的应用当中。为地质矿产勘查的良性发展提供政策的保障,规范勘查市场,建立健全法律体系。捋顺开采权和探矿权之间存在的关系,明确各个部门的职责。及时发现地质勘查中存在的不足,提前预设解决问题的方案,以保证问题发生时再去做滞后的处理。在国家的政策引导和市场的调节中,地质矿产勘查会逐渐的走上良性健康可持续发展的道路上来。 2.2重视我国地质勘查方向人才的培养 二十一世纪,竞争主要是人才的竞争。任何一个行业,都需要优秀的人才,甚至,整体人员的知识水平和技能都需要达到一定的高度。我国地质矿产勘查,在日益激烈的市场竞争中和面对社会对矿产资源巨大的需求缺口的同时,需要大力培养人才。首先,与知名大学合作,把先进的理念和先进的技术理念引进到课堂上,从而保证人才的后续力量和战略补给。其次,招聘优秀毕业生到地质矿产勘查单位实习,培养人才的实践能力,既保证质量又保证数量,通过能力培养,不惜重金留住人才。再次,对已有员工进行定期的知识培训和技能培训,以期他们跟上先进的技术应用的变化。抽调国内知名技术人员进行人才培训,培养更多优秀人才。优秀人才可以择优选拔,到国外先进的学校或者单位进行学习深造。最后,提高地质勘查人员福利待遇,地质工作人员由于长期的工作环境比较恶劣,有些人员承受了其他工作无法想象的压力和风险,地质勘查属于艰苦的行业,加强加强勘查人员的思想教育,培养地质勘察人员正确的人生观和价值观,提高人文关怀,同时,提高福利待遇显得非常重要。 2.3正确认识和对待地质矿产勘查这一时期 目前,我国地质勘查处于一个过渡期和转型期。首先,在正确认识这一时期的同时,正确引导和规范矿产勘查市场,使之平稳过渡,实现经济的软着陆,显得尤为重要。保护现有矿质资源,开发深部资源。对现有的露天矿采取相应的保护手段,即使不去开采也不能进一步破坏。对于过时的机器设备,开采效率较低的设备,为了防止资源浪费,应该果断阻止使用。对于一些低品位矿、深部矿和隐伏矿,一定要建立健全一个完备科学的开采体系,避免资源、人力和物力的浪费,避免人员的安全隐患。其次,加大直至勘查经费投入,建立健全完善的长效机制,中央和地方政府进行有效沟通,明确权责,提高中央对地方的政策支持力度和扶植力度。第三,引进先进的技术和设备,充分利用现代科技,让现代科技有效服务于地质矿产勘查。在引进先进技术的同时,逐步的淘汰落后的技术和技术设备,重新武装,让地质矿产勘查的装备焕然一新。最后,在政策正确引导的同时,引入市场竞争机制,让市场这个“看不见的手”起到有效调节的作用。通过有效措施的采用,有效解决地质矿产勘查存在的困难,突破困境,实现平稳过渡,实现地质矿产勘查的健康、协调和可持续发展。 地质矿产论文:新形势下地质矿产勘查技术解析 摘要: 新形势下,随着我国经济的迅猛发展,工业项目的逐渐增多,对于矿产资源的需求量也越来越大。众所周知,矿产资源是我国不可或缺的能源之一,而且是不可再生能源。因此,只有不断加大对矿产的勘查力度,运用先进的设备提高找矿技术水平,才能满足国家对于矿产资源的需求。本文首先介绍了地质矿产勘查及找矿技术的原则,其次对地质矿产勘查及找矿技术方法做了具体分析,最后简单阐述了地质矿产勘查的步骤。希望通过对地质勘查及找矿技术的深入研究,弥补我国地质矿产勘查及找矿技术中存在的不足,不断提高其技术水平,从而拓展开采矿产资源的空间。 关键词: 地质;矿产;勘查;找矿;技术 0引言 随着我国经济的不断快速发展,我国对能源的需求不断增加,尤其是对矿物质的需求,并且综合中国国情来看,资源短缺成为了国民首先要解决的问题,为了促进我国经济健康可持续发展,进行矿产资源的勘查和开发就显得尤为重要了,因此我国需要加大对地质矿产勘查工作的研究,在进行矿产的勘查和开发时要采用科学的方法,实现矿产资源的勘查、开发、保护同步进行,同时还需要确保采矿工程团队的工作效率。 1地质矿产勘查及找矿技术原则 1.1坚持以人为本,统筹规划 地质勘查及找矿工作是一项危险系数较高的工作,并且在勘查及找矿过程中可能会遇到人为因素而影响工作进度的问题,因此,在实际工作中必须坚持以人为本的原则,保证工作人员的人身安全以及人民的个人利益。勘查及找矿工作一定要保证在不影响生态环境的前提下开展工作,并提高企业的经济效益。 1.2遵循规律,合理分配 在进行地质勘查工作过程中,首先要明确所要勘查的区域的地质条件,工作时间久的人员可以参考之前的工作经验,依据一些质地条件的规律来进行准确地判断。其次,在了解了勘查地区的地质条件后,才能准确、具体地确定勘查范围,并且合理选择主要勘查地点以及次要勘查地点。 1.3明确重点,拓宽范围 一切商品都具有价值高低之分,矿产也不例外,对于矿产的开发也有价值高低的区别。所以我们在进行勘查及找矿工作中,要对矿区的价值做出准确评判,对于价值高的矿区应该重点勘查,对于相对而言价值较低的矿区减少工作量,这样不仅可以更加准确快速地开发有价值的矿产,而且大大提高了工作效率。 1.4用科学技术提升实力 改革开放以来,我国的经济实力和科学技术水平都有了大幅度的提升。1988年邓小平根据当代科学技术的发展趋势和现状提出了“科学技术是第一生产力”,这一伟大的论断。在那之后我们经过多年的实践充分检验了这句话的真理。只有先进的科学技术才是推动经济、社会快速发展的前提和保障,在地质勘查及找矿工作中必然需要相关的设备来辅助,先进的设备有助于提高勘查的精确性,所以,只有引进先进的设备仪器,不断创新科学技术,才能有效促进地质勘查及找矿事业的可持续发展。 1.5建立完善的地质勘查管理体制 一个企业的管理体制直接影响企业的发展状况,合理、良好的管理体制有助于提高员工工作积极性,进而提高工作效率,提升企业经济效益。因此,在地质勘查及找矿企业中,也要建立完善的管理体制,合理分配工作任务,奖惩分明,责任明确,培养员工的团队意识,这些都会在企业的发展中有积极的影响,促进企业更快更好地发展。 1.6合理规划工作内容 地质勘查工作是一项户外工作量大的工作,因此,要考虑到天气、地理位置以及人员身体素质等客观因素的原因,而且对于某区域矿产的勘查一般范围会比较大,如果盲目地进行勘查和找矿,会消耗大量的人力、物力、财力和时间。所以,我们在勘查及找矿之前一定要做好对工作内容的合理规划,明确勘查地点,勘查范围,尽量缩小范围,减少工作量,针对勘查区域选择的勘查方法以及需要使用的设备也要提前准备好,将工作的流程,重点勘查范围,工作过程中可能会遇到的问题等一系列事情,都做好事前规划,这样真正开始工作才不至于没有头绪,反而会有条不紊地开展工作,提高工作效率,按期完成任务。 2新形势下地质矿产勘查找矿技术 2.1重砂找矿技术 重砂找矿技术,顾名思义研究对象就是重砂。该技术具体的操作方法就是:通过研究重砂聚集区域的水文地质特点,进而推测出该区域矿产大致分布范围。想要重砂分布就要利用地表水流的推动作用,或者重砂自身的重力作用,再或者重砂的堆积作用,这样就会形成重砂分布多的区域,之后再通过研究改区域水文地质特点,进一步推测出矿产分布的范围。需要注意的是,在应用重砂找矿技术时,一定要明确采样位置,同时在有可能分布矿产的位置设置充足的采样点,防止遗漏矿产分布地,并且在实际的工作中,要对重砂的分析检测做相应的调整,因为在实际工作中会受到其他客观因素的影响,所以对重砂的测量和评价指标不是一成不变的,依据具体情况具体分析的原则。在我国,目前重砂采样技术应用较多就是砂钻技术和刻槽技术。 2.2砾石找矿技术 我们通常所说的矿产不一定都是隐藏在地表的内部,有些矿产在许多年之前是暴露在地表外部的,但是由于几百年甚至更长的时间受到风化的作用,就会自然的形成砾石,而当砾石受到冰川、水流或者是自重的影响后,会因为撞击而分散,分散之后的砾石又会分布于地表的各个角落,这样循环砾石的分布范围就会越来越大,所以我们要想研究矿产,就可以通过寻找砾石来实现,沿着山坡高、水流急或者有冰川的地域,追踪砾石分布的具体地方,就可以推测出矿产分布的位置。 2.3遥感地质勘查技术 遥感技术主要指的是利用飞机、卫星等遥感器技术对目标物进行光谱或电磁的扫描和识别,对于地质勘查来说,遥感地质勘查技术指的是利用现代遥感设备对地质情况进行卫星扫描或光谱识别,从而获得更准确的地质信息,为相关地质研究和地质开采提供科学依据。相较于传统的地质勘查技术而言,遥感地质勘查技术有着检测结果准确、技术先进、使用方便等优势,这也是遥感地质勘查技术被广泛应用于地质勘查研究的重要原因。 3地质勘查及找矿步骤 3.1研究矿产地质特点 对于从事地质勘查及找矿工作的人员,在多年的工作中对于已经产生矿产的地区应该有基本的了解,对于研究人员来说,应该对已经产矿的地区进行系统、全面的分析和研究,归纳总结该地区的地质特点、水文特点、地壳运动、自然气候等相关因素,这些都是该地区产矿的特殊条件,凭借这些研究结果我们可以推测未知的产矿地区,进而更加准确、高效地发现矿产所在地,给我们今后的找矿工作带来极大的方便,也为未来勘查工作奠定了坚实的技术基础。 3.2预测可能出现的矿区 通过第一步对矿产地质特点的研究,工作人员对已发现的矿产地区的水文、地质等条件都有了一点的了解,积累了一定的矿产地质知识,对于未知的矿产地区可以通过收集当地相关资料信息,之后进行研究、分析、对比等方式,判断该区域是否有矿产。所以说,对于可能出现矿区的预测最重要的就是收集可能有矿产地区的地质信息,确保资料信息的准确、可靠,这样才能有利于分析矿产资源的存在与否。 4结束语 面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国矿产地质的发展相对落后。通过对新形势下的矿产资源的勘查和找矿技术的分析,将会指导研究以便工作人员更好地进行工作,进而为我国的矿产事业做出较大的贡献。 作者:张丽娜 单位:中石化石家庄炼化分公司 地质矿产论文:地质矿产勘查中地球化学的作用 摘要: 随着矿产资源需求的不断增多,地质矿产勘探工作的需求也越来越多,作为矿产资源丰富的大国,在进行地质矿产勘探的时候不是可以在一个区域所完成的,主要对于中国的每一片土地进行勘察工作。地球化学的存在,在很大程度上缓解了矿产勘探的压力。在地质矿产勘探中起到了重要的作用。 关键词: 地球化学;地质;矿产勘探;作用 我国在目前情况下,由于对于矿产资源的开采严重,浮于表面,容易进行开采的矿产资源已经基本上被开采完毕了,所以如果想利用其它的矿产资源,就需要在全国范围内进行勘探工作,以保证矿产资源寻找的准确性。地球化学的出现,为地质矿石勘探工作提供了更多的可能性,并且在进行勘探的过程中,也可以确保勘探的准确性,确保矿石勘探的效果。 1地球化学勘探方法 地球化学在现阶段的应用,已经不仅仅是在积累原始的经验,已经形成了其特有的勘探体系,形成了一个属于其自己的科学理论专业,并且目前所出现的地球化学勘探方法也多种多样,应用于许多行业。 1.1构造叠加晕法。在进行原生晕找矿石的过程中,构造叠加晕法是一种很有效的方法,并且也是现阶段最为广泛应用的方法,对于中寻找隐伏的矿产资源效果最好。在实际的应用过程中主要是对于不同成分的矿产资源进行分析,从而确保对于矿产资源成分的确认,并且由于不同成矿阶段,矿产资源的种类以及含量并不相同,所以在应用构造叠加晕法的时候,要尽可能的依照矿产资源纵向分带以及空间叠加性,建造合理的模型,从而分析整个矿产资源矿石含量以及开采价值。在实际的使用中,要注意对于未知矿的叠加分析,从而确保对于隐床的确定效果,并且在进行使用的时候,虽然应用了统计学形成了模型,但是其分析还是具有一定的局限性,影响着其勘探作用的发挥。这种方法在热液金属矿床中应用效果最好。 1.2热释泵化学方法。这种地球化学勘探方式最在起源于加拿大,在二十世纪七十年代就有所应用,将其应用于卡岩型的矿场资源勘探中,发现了其对于土壤泵气异常的检测效果,所以逐渐将热释泵化学法应用于对于矿石的勘探中,而且取得了不错的勘探效果。但是其劣势是,容易受到季节的影响,在不同季节,对于矿石勘探的效果并不同,是一种主要的辅助寻找矿石的方法,为矿石的寻找提供了依据,在水文工程的地质矿石勘探工作中应用效果良好。 1.3电地球化学方法。电地球化学方法是由苏联的科学家最先提出的地质矿石勘探方法,对于寻找隐藏的矿石具有重要作用。在进行工作的过程中,主要是应用电化学溶解的方式进行,依照电解后形成的离子晕,分析矿产资源中的矿石组成成分,主要是依照在电解作用下,不同矿石的迁移不同来进行的。在电地球化学方法中,主要应用了物理、化学以及电化学三个学科的知识,这三种放大结合在一起,可以更好的发展勘探区域的异常,并且可以实现对于勘探区域的分析工作,确保地域隐伏矿床的勘探工作顺利进行。我国现阶段的大部分矿产资源依旧都被发现并且开采完毕,所以对于隐伏矿床的勘探需求也越来越高,也就促进了电地球化学方法应用的广泛性,对于电地球化学方法的发展及其有力,相信随着技术的进步与发展,电地球化学方法在地质矿石勘探中的应用范围会越来越广,其应用效果也会得到很大的提升。 1.4酶提取法。酶提取技术由美国提出,非晶质二氧化锰具有较大的表面,在其表面上,正负电荷是随机分布的,可以吸附从深部矿体向上迁移的阳离子及阴离子。经过一系列化学反应,再测定反应所得溶液的金属离子浓度,就能够发现隐伏矿了。这个方法拥有很大的可靠性。元素的迁移被认为主要靠地下水的循环。因为这种方法只会提取非晶质锰的氧化物,所以被用于冰积物覆盖区。根据报导,已经有550多个钻孔发现了矿。 1.5地气法。地气法在20世纪80年代末传到我国,我国科学家针对这个方法做了很多的研究,随着技术的发展,这种方法在实际应用中得到了不小的突破。虽然直接找矿信息非常微弱,但它更加可靠。所以,这方面专家越加重视这种方法。而且该方法需要的样品来自近地表大气或者土壤中气体,所以观测结果受到覆盖层、岩石类型等自然条件的影响比较较小,甚至可以在传统地学方法不能发挥作用的戈壁、草原和森林等地区使用。 2地球化学方法面临的一些问题 2.1如何区分异常类型。找矿难度的日益增加和其他各方面因素的干扰,在勘查过程中经常会有性质不明的化探异常,工作人员很难正确判断出异常的性质。所以,怎样才能快速找出最有前景的靶区,并同时做好定位预测,是目前化探勘查中所遇到的问题之一。 2.2变动因素影响。勘查地球化学新方法在分析活动性元素时,面临着许多变动的因素影响。因为元素向地表迁移时是很难直接观测的,并且在过程中一般还伴随着其他新的地质现象,可能没有被工作人员发现,所以这些基础性的问题一直没有得到统一。问题的存在不仅影响到了金属矿产的勘查,还影响到了勘查地球化学方法自身的发展。 2.3难识别的矿种。目前,人类对世界的探索还是有限的,因此,在勘查中也会遇到一些很难识别的矿种。在过去的一段时间里,勘查地球化学运用高精度、高灵敏度的分析技术,在勘查难识别矿种或难识别类型矿床上取得了重要成果,尤其是贵金属矿和有色金属矿。但是,现在仍然还有一些矿种是难识别的,有些类型矿床是目前没有见过的,需要我们进一步去探索。 3学会综合运用各种找矿技术意义 各种不通的勘查地球化学新方法,通过适当地应用会造成不同的地质效果。从目前的应用情况中,可以发现化探方法应用于矿产勘查具有经济、快速、受覆盖层限制较小的特点,而且比物探的方法更直接性、更有效果。但是我们也要考虑到,上面提到的任何一种化探方法都不是万能的,必须根据他们各自的适用特点,综合考虑矿种的不同,什么样的勘查阶段,来选择具体的操作方法。有时候,在同意各矿区还会有不同的矿物,又或者是不同的景观条件,这就要综合选择合理的化学新方法。矿产勘查工作是一项非常复杂的工程,如果单纯地想靠一种化探方法去解决问题,将很难把工作进行下去。因此在实际的工作中,我们必须要充分了解并重视化探方法,发挥化探方法的优势,更好地解决勘察中出现的问题。 4结论 随着科技的发展,社会的进步,地球化学勘探技术也在不断的与时俱进,为地质矿石勘探工作做出了重要的贡献,相信随着地球化学技术的发展,其在地质矿石勘探中起到的作用会越来越大,对于矿石勘探的效果也会越来越好。并且其在其他行业的应用也将会取得很好地效果,发挥其自我价值,为国家发展做出贡献。 作者:刘巍 单位:黑龙江省地球物理勘察院 地质矿产论文:环境地质矿产资源论文 一、矿产资源开发中常见的主要环境地质问题 矿产资源开发过程中常见的一种地质灾害主要是地面沉降和地面塌陷,同时地面滑坡、泥石流和地裂缝以及瓦斯爆炸等也是其主要的地质灾害,进而对当地居民带来了巨大的财产损失和生命威胁。比如说云南省矿山地质灾害多人死亡和失踪,并造成经济损失高达10亿元。总而言之,矿产资源开发中常见的主要环境地质问题并不仅仅局限于以上几点,在实际的矿产资源开采过程中还存在更多潜在形式上的环境地质问题亟待发现和解决,需要更多相关人士的共同参与。 二、矿产资源开发中环境地质问题的防治对策 做好矿产资源开发中的环境地质问题的防治,就要立足于当前,对矿产资源开发和环境保护之间的问题正确的处理好,并将矿产资源开发利用中的可持续发展全面实现,进而国民经济的可持续健康发展。首先就要对有关矿产资源开发和环境保护的相关政策法规加以制定和健全,并将环境保护的宣传教育和学习加强,对环境监督管理机制进行强化,相关领导更要清醒的认识矿业开发中环境保护和我国资源可胡兴旺中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队吉林长春130033持续发展的重要性,进而主动的形成一种对资源和环境保护的主动意识,做好开发中环境保护的相关工作。其次就要始终坚持预防为主和防治相结合的基本原则,保证各级领导和相关的矿管部门始终坚持依法办事,禁止对国家矿产资源的滥挖和滥采,尽可能的对已经开采的矿区进行植树种草,做好植被的绿化保护,及时的清理堆放的尾矿,加强泥石流、滑坡和崩塌灾害地区的治理,对谁开矿谁保护的基本制度加以建立。最后就要对矿产资源开采中引起的环境地质问题进行全面的调查分析,及时的检测环境资源的保护情况和水资源的污染情况,加强环保部门、有关分析测试研究部门和地质部门的联合工作,进而将其工作开展出来,对相关的防治措施和建议加以提出。并在调查的基础上,借助于现代化先进的技术,做好矿山环境地质动态监控以及相关预报系统的安装,对矿山环境地质问题进行随时的掌握,并对其未来的发展趋势进行预测,进而为现代化矿山环境的恢复做好相关的预防保护措施。总而言之,矿产资源开发中环境地质问题的防治过程中,更要始终坚持环境保护的基本原则,对资源进行节约,对地质环境进行全面的检测和保护,总体上做好矿产资源开开采过程中环境地质保护的基础工作。 三、结语 随着时代经济的飞速发展,矿产资源开发中产生的环境地质问题逐渐受到人们的高度关注,其环境地质问题不仅仅对我国环境有着污染作用,同时对于人们的生存质量也有着直接性的影响,因此更应该做好矿产资源开发中环境地质问题的相关防治,健全矿产资源开发中环境保护的相关法律法规,并及时的检测矿产资源开采中环境地质情况,进而避免环境地质不利现象的发生,从根本上最大程度上实现现代化矿产资源的可持续健康开采。 作者:胡兴旺单位:中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队 地质矿产论文:地质矿产预测中GIS技术的运用 1目前我国矿产资源信实现信息化存在的问题 自从人们认识到过度的开采所带来的严重后果后开展了一系列的补救措施,退耕还林的政策得到响应,很多近山地区都取消耕种农作物改为种植树木。同时矿产资源开采单位也在寻求良好的科学的合理的方式进行勘测开采。坚决执行可持续发展战略,同时保护生态环境节能减排。目前已经提出很对环保的理念如绿色开采和低碳开采。这些举动为我国的矿产资源的可持续发展打下了良好的基础,也为实行可持续发展战略打下了夯实的基础。但是在矿产开采的技术仍然需要提高,尽量减少开采污染和不正确开采导致开采量下降影响开采质量,同时还有注意开采安全问题。与此同时,对于我国矿产资源的预测环节还要加强改进,力求达到精准的预测以保障不过度开采。 1.1矿山资源进行信息化的范围较为狭窄。在我国九百六十万平方千米土地上的矿产资源是十分丰富的,如果不考虑人口只比较资源来讲,我国也属于能源大国。由于地域辽阔矿产资源分布广泛,而无论是从开发还是探测的角度说对这些矿产资源都需要人工劳动。所以统计矿山资料的数据库并不全面,也不能够将所有的矿山资源进行信息化记录在案。针对发现矿产资源的设备需要不断更新,采矿设备也需要不断的更新,只有加强机械设备的操控才能减少人力的投资,同时操作设备的技术还需要大量的工作人员,这些问题都需要及时注意,给出解决办法。 1.2采矿单位缺乏健全的认识和工作理念。很多采矿单位并没有专业的开采知识,由于采矿方法不够先进影响采矿的速度和质量。这些采矿单位更多的只注重利益,为了争取到最大的利益,为了能够开采出更多的矿产资源而添加了许多大型的开采设备,这种只重视硬件的投资导致了忽视了软件技术的开发,就相当于一个人要打开一个瓶子不知道需要旋转瓶盖而只是蛮力的生拉硬拽,最后导致的结果就是即使瓶盖打开也不能够在此把瓶盖拧上那样反复循环了使用,而是一次性将其破坏,至于瓶子里的水也会因瓶盖破裂的一瞬间而损失,矿产资源也是一样,在大型机器的使用中不注意技术也会使矿产受损失。 1.3缺乏健全的信息资源管理系统。截止到目前,国内一些发展规模较大的采矿企业对矿山信息化的重视度很高,并且已经采取实际行动在企业内部建立了一套最基本的矿业信息资源管理系统,甚至利用互联网通信网络技术在计算机网络平台上开通了企业自己的内部通信网络。但是,在这些所开通的企业通信网络中,其仅仅只是一种存在形式,并没有利用现有的网络资源对企业内部通信网络进行扩充,或者进行深层次的信息资源开发工作。这使得采矿企业所构建的内部通信网络与信息资源管理体系形同虚设,并不能在采矿作业中发挥真正的作用,影响了矿山信息化建设的步伐。 2利用GIS技术进行勘测矿产资源 根据研究工作的程度不同,将进行矿产资源评价的方法分为经验型与理论型。理论型是在没有已知矿床或已知矿床很少的情况下,信息通过遥感和地球物理数据推断而来只能在对遥感等基础数据的分析下,采用简单的分级和以知识为基础的方法。对于经验模型法,我们主要采取以下步骤完成矿产资源评价:搜集研究区内与成矿有关的地质、矿产、构造、地球化学、航磁、重力及遥感资料等。对数据进行预处理,建立多元信息数据库,为下面的工作做好数据准备。对搜集的资料进行详细的分析,将区内的实际环境与已知的矿床类型的有关资料进行对比,确定区域可能的矿床类型。根据区域地质背景,结合数据处理结果,研究区域成矿规律,确定矿床类型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找矿模型,列出各信息中的找矿标志。 对模型进行定量化与转换后,根据量化后的模型,对专题数据的处理,根据所选的空间分析方法,应用GIS进行综合分析得出最终结果确定找矿有利地区或靶区。根据确定的特征信息与成矿模型、预测模型计算资源量。同时,将结果编制成果图件。 3结束语 通过科学技术人员的不断努力,我国矿产资源的开采变得更为有效,不仅提高了开采质量同时还降低了开采风险,而且还更好的将可持续发展战略更好的实施。对于GIS技术还需要更好的进一步完善,还可以被人们更充分的开发利用,创造更多的价值。随着时代的进步,人口不断增加,资源的不断使用和耗能,资源枯竭是人类最为担忧的问题,只有通过研发更好的科学技术解决问题才是根本途径。无论是不可再生资源还是可再生资源都需要人们节约使用,矿产资源同样如此都需要人们充分的开发利用和保护。GIS技术的诞生实现了人们的意愿,但这远远不是终点,这只是一个开始,人类需要不断的开拓进取,找到越来越好的矿产资源勘探预测方式,保护资源不受过度开采。 作者:徐显武单位:黑龙江省地质矿产测试应用研究所 地质矿产论文:地质矿产勘查及找矿技术 1针对地质矿产资源勘查注意问题 1.1当地质勘测对象同为成矿时注意的问题对于时代不同以及类型不同的矿中均有可能存在一种相对稳定的同为成矿作用,此种现象在一些规模比较大并且稳定性比较强的大规模矿床形成中表现尤为明显。对于矿产地区,可以对工作区域的地壳活动特点进行分析,结合地质环境以及地质事件来初步判断矿产资源形成的地质环境、分别等信息。 1.2在实地考察中要遵循矿产分布规律进行勘测遵循矿产分布规律,是地质矿产勘查的重要前提。沿着有利成矿区域勘查,要对区域内大的断裂以及其地质构造进行更为深入的研究,准确掌握区域成矿与地质构造之间的关系,进而可以更有效的分析出管制矿田矿床分布的次级断裂结构特征。例如横向矿带规律,矿床、矿田等断裂结构多与控制区域或者矿带的深大断裂呈大角度相交产出,并且可以以一定的间距近乎平行的排列方式出现。 2地质矿产资源勘查中采用的探测勘测方法 2.1在矿产资源勘测时采用物化探测勘查方法了解成矿区的成矿规律是进行地质勘查的关键,通过对深部矿区成矿环境、成矿演化以及成矿系统等多方面的研究分析,可以确定矿床的深度空间和制约因素,进而可以发现深部矿床。想要寻找深度矿,必须要加强对成矿系统的研究,对矿床的类型形成一定认识,掌握矿床空间分布的特征。一方面,可以应用物探技术来完成深度找矿。物探技术的应用可以有效寻找矿产能源、非金属矿床以及有色金属矿产等,其主要研究的内容包括重力、电、磁效应、地热、放射以及地震。在进行地质勘查时确定是否应用此种勘查技术,首先必须要对勘查区域地层、矿石以及岩体等进行测量,准确掌握各种参数以及性能,对测量数据进行分析,并根据分析结果来确定是否应用。另一方面,应用化探技术深度找矿。化探技术主要应用于金属矿产的查找,以土壤测量法、水系沉积物测量和矿床原生晕法等为代表的一种勘查方式。现在露头矿和近地表矿的开采逐渐趋于殆尽,想要满足社会发展对能源矿产的需求,必须要加强寻找勘查深度矿的研究力度。随着科学技术的发展,通过使用灵敏度高、精确度高的化学仪器可以更好的发挥化探技术勘查效果,需要专家对此方面进一步研究。 2.2在矿产资源勘测中采用地磁测量勘查方法地磁测量主要是以不通知时间不同空间地球磁场变化数据为基础,对其进行研究并判断矿产资源位置的一种勘查方法。此种方法主要由四部分组成,即陆地磁测、航空磁测、海洋磁测以及卫星磁测,而根据测量的目的不同又可以分为区域性测量、地方性测量以及全球性测量。海洋磁测主要是利用呆在一起的船只对海洋进行地磁测量的一种方式,对获取海洋地底信息、研究海洋地质以及编制地磁图等提供了重要的数据基础。陆地磁测主要是通过应用质子旋转磁力仪来测量地磁强度,为地质矿产的勘查提供数据支持。区域航空磁测主要是利用航空磁测资料对地球进行大范围的物理测量,以此来判断断裂、磁性地层等。此种测量方式对于地面磁测效果并不理想,但是对于勘查石油矿、金属矿等具有良好效果。 3结束语 人类社会中经济与科学技术是在逐渐进步的,这两者的进步会带动整个人类社会方方面面的进步。地质资源勘测也同样在进步,因为有了更先进的地质资源勘测技术,可以更全面的帮助人类了解自己生活的环境,让人类知道资源还存在多少。地质资源的勘测就像是一个家庭对积蓄的整理一样,只有了解人类还有多少可用的资源,才能够更好的安排今天的生活方式,人们必须为了长远的生存发展做打算。国家的地质资源就类似于每个家庭的资产,当资产金额不足时就要想尽办法提升资产,节约使用资产,同理国家也在进行能源再生的研究也在进行合理运用地质资源。人类不会再像个不懂事的娃娃肆意的挥霍自己的财富,因为人类社会经历了风雨在不断的进步成长。 作者:徐显武单位:黑龙江省地质矿产测试应用研究所 地质矿产论文:谈论地质矿产勘探找矿方法 1前言 近年来,我国加大投资力度倾斜地质找矿勘查,就目前的区域地质矿产调查工作,笔者认为很有代表性,即以先进的地质成矿理论为指导,采用地、物、化、遥等综合有效的找矿方法和手段,开展全面找矿工作,充分发挥出地勘资金应有的价值。不可否认,地质找矿本身具有很大的风险,但是我们如果能够合理地利用某些勘查手段,那么一定会获得很好的收益。 2地质勘查工作的案例引证 其主要工作内容包括区域地质矿产调查、地球化学勘查(包括水系沉积物与土壤地球化学测量)、地球物理勘查、遥感解译验证、矿产检查和综合研究等。 2.1地质路线填图 1:5万区域地质填图是以先进地质理论为指导,以地质研究为基础的地质填图方法技术。地质填图调查的路线布设以解决地质找矿问题为原则,总体上路线布设以穿越法为主,辅以追索法,横穿地质体、构造线、异常区、成矿远景区则相应布设了主干路线。线距在500~800m,点距在300~500m。 2.2实测地质剖面 对各地质体及重要异常区均布设了1~2条剖面,控制了含矿地质体的分布和重要构造带的展布。火山机构、侵入岩体、矿(化)点均有剖面控制,重要的火山机构相应布设了“十”字或“丁”字形路线精测剖面。测制目的以解决重要地质问题、矿产问题和控制化探异常为原则,尽可能选择地层和其它地质体、矿(化)体、异常等出露相对齐全区段,通过槽探工程揭露进行测制。 2.3物探工作 1:2万高精度磁法测量工作:本次工作共完成200X20m网度高磁测量面积20km:,磁测物理点5579个,达到了预定的200x20m网度高精度磁法测量任务工作量的要求。野外生产使用捷克生产的PMG一1型质子磁力仪3台,其中2台用于测量工作,1台作日变观测。按照面高精度磁测技术规程》(DZ/T0071—93)的要求,在开工生产前和工作结束后,对3台仪器的一致性、噪声均进行了校验测试。1:2万檄电中梯工作:目的是利用激电中间梯度法在化探异常区寻找激电异常,并确定其走向,以期发现矿(化)体。仪器选择:选用仪器为重庆地质仪器厂生产的5kW大功率激电仪,接收机型号DJS一8。激电中间梯度装置进行野外测量,取得的参数是视极化率("s)和视电阻率(ps)。供电极距AB为1200m,测量极距MN为40m,点距为20m。采用一台发送机供电,三台接收机测量。工作前,对三台接收机进行了一致性对比试验,结果三台仪器的一致性良好。 2.4化探工作 样点主要布设于l、2级水系中,3级以上水系不布样。长度大于300m的水系有样点控制;采样点分布均匀,无重复控制现象,采样密度为4.14点/km。在个别或局部小格水系不发育地段,为避免出现连续采样空格,每小格采集2~4个土壤样。选择在有利于砂砾质沉积和各种粒级混杂堆积的活动流水线上、河床底部,要在水系沉积物分选性差的部位取样。避免在早期河漫滩及岸边泥炭堆积与有机质淤积部位采样。对于汇入沼泽的水系,尽量在其上游山口处采样。分析数据后,对数据进行100%的校对,确保准确无误后,将全部样品分析数据与对应的样品编号、横坐标、纵坐标、所属地质单元连接起来,然后运用相关软件进行数据处理。图件编制:地球化学图件主要采用MAPGIS软件编制。 2.5遥感工作 本区l:5万矿调中遥感地质解译工作重点是:区域构造格架解译,辅助地质填图解译,已知成、控矿地质体、地质构造追索圈定,与成、控矿相关的遥感线、环形特征影像提取以及隐伏岩体圈定等,通过ETM影像可以清晰的辨别出各类解译标志,大致解译出地质界线,再通过野外验证能够更加有效快速的进行和指导地质填图,大大的提高了工作效率和精度。矿产地质方面,通过ETM影像可以大致查明与矿(化)体有关的线性或环状构造,能够有效的指导槽探的布置和找矿的准确性。 2.6探矿工程 区内探矿工程以探槽为唯一手段,探槽开口宽1.5x2.Om,为防止槽壁坍塌,落石伤人,槽口两侧各清出0.5m宽以上的安全通道。施工后槽底宽在0.6—1.0m,掘进基岩厚度一般为0.3—0.5m,最大为1.0m。探槽完工验收后,首先进行了槽底清理,完成编录后布设取样位置,然后逐一采集刻槽样及相关样品,主要依靠基岩样品来取得直接找矿信息,所以探槽施工质量尤为重要。探槽施工基本达到地质目的,探槽中采集的样品质量可靠,可完全用于找矿及科研。 2.7综合研究工作 1:5万矿调的综合研究工作要求对实测的地、物、化、遥等找矿信息进行综合分析和资料的综合整理(包括已有资料整理),分析区域成矿地质背景,开展矿产预测,编制综合成果图及成矿预测图,科学划分成矿远景区带,并圈定成矿远景区,总结区域成矿地质条件和成矿规律,确定找矿标志,优选找矿靶区,对区域矿产潜力做出综合评价。 2.8取得的矿产成果 ①在重点找矿靶区中共圈出土壤单元素异常360个,经地表工程验证HtI一1、HtI一2组合异常中圈定金矿化体2处;HtllI一1组合异常中发现金钼矿化体l处、钼矿化体1处;HtV一1组合异常中发现金矿化体1处。②电法测量控制了一个视极化率异常,异常长大于1800m,平均宽在300m左右,极化率最高值在6。88,2。激电异常与土壤HtlI一1组合异常完全套合,地表工程验证有铅锌矿化蚀变。 3结束语 利用单一找矿方法存在许多问题,有时甚至会给某个有望地区判处死刑,致使其他地质部门不再对其进行继续查证工作,这对有限的矿产资源无疑是一个巨大损失,因此希望能够引起相关部门的高度重视和密切关注,建议在今后的找矿工作中,综合多种勘查方法加以查证,以期取得更好的经济效益。近年来随着科学技术的发展,还出现了不少勘查方面的新理论,因此我们应重视新理论、新技术、新方法的利用,同时结合以往多种勘查手段,以期提高矿床发现潜力,取得显著的经济效益。 地质矿产论文:地质矿产勘探遥感找矿技术 1遥感技术的找矿应用 1.1直接应用——遥感蚀变信息的提取 岩浆热液或汽水热液使围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物,围岩蚀变的种类(组合)与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系,围岩蚀变的范围往往大于矿化的范围,而且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上常具规律可循,因此,围岩蚀变可作为有效的找矿标志。 1.1.1蚀变遥感异常找矿标志 围岩蚀变是热液与原岩相互作用的产物。常见的蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、夕卡岩化等。 1.1.2信息提取的实现 与地物发生反射、透射等作用的电磁波是地物信息的载体,地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关,物质成分和结构的差异造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和反射。具有稳定化学组分和物理结构的岩石矿物具有稳定的本征光谱吸收特征,光谱特征的产生主要是由组成物质的内部离子、基团的晶体场效应或基团的振动效果引起的。各种矿物都有自己独特的电磁辐射,利用波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量,根据实测光谱与参考资料库中的参考光谱进行对比,可以确定出样品的吸收谷,识别出矿物组合。根据曲线的吸收特征,选择合适的图像波段进行信息提取。根据量子力学分子群理论,物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性,根据量子力学分子群理论,物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性,因为探测范围内有干扰介质存在(白云、大气、水体、阴影、植被、土壤等),因此,在进行蚀变矿物信息提取时,根据干扰物质的光谱曲线出发,进行预处理消除干扰。主要造岩矿物成分(0,si,A1,Mg)的振动基频在可见——近红外区不产生诊断性吸收谷的谱带。不同类型的矿物蚀变会引起Fe,Fe,OH一,中某一类的变化,Fe2+,Fe3+,OH一,CO:在可见一近红外区可产生岩石谱带中的不同吸收谷组合,例如,在0.4~1.3um范围内的光谱特性是因为矿物晶格结构中的Fe,cu等过渡性金属元素的电子跃迁引起的;1.3~2.5的光谱特性是由矿物组成中的CO:,OH口HO引起的。根据吸收谷所处的波长位置、深度、宽度、对称性等特征进行处理,提取相应的蚀变遥感异常(遥感异常)。现在应用的数据有多光谱TM,ETM+,ASTER数据以及少量的高光谱与微波遥感数据等。蚀变遥感信息在整景图像上信息占有份额低,但局部地区的信息并不微弱,因此即使是微弱的蚀变异常也可以被检测出,试验证明,遥感信息检测的蚀变检出下限优于1/20000。目前遥感找矿蚀变异常信息的提取有多种方法,例如波段比值法、主成分分析法、光谱角识别法和MPH技术(MaskPCAandHIS)、混合象元分解等。“ETM+图像数据的综合遥感找矿蚀变异常信息的提取”、“ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法技术”都取得了一定的成果。在蚀变遥感信息提取和应用研究中,形成了~套独特的技术,即“去干扰异常主分量门限化技术”,包括:①预处理:校正及去干扰,校正包括系统辐射校正、几何校正、大气粗略校正;干扰包括云、植被、阴影、水、雪等的去除。②信息提取:以整景的TM(ETM+)图像遥感异常信息的提取为主,其方法以PCA主分量分析为主,比值法为辅,同时用光谱角分析法对所获得的主分量异常进行筛选,然后进行门限化分级处理,以获得分级异常图。由于涉及到的矿床类型、规模、控矿要素、蚀变类型以及矿产勘查程度不同,仅靠单一的处理方法不利于异常信息的提取,因此需要多种方法的有效组合,一种方法为主其他方法为辅这些遥感信息提取技术在资源勘探过程中发挥了很大的作用,目前,利用围岩蚀变找矿已经取得了很好的效果。 1.2遥感技术间接找矿的应用 1.2.1地质构造信.息的提取 内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产主要分布于扳块构造不同块体的结合部或者近边界地带,在时间上一般与地质构造事件相伴而生,矿床多成带分布,成矿带的规模和地质构造变异大致相同。遥感找矿的地质标志主要反映在空间信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息(主要包括断裂、芍理、推覆体等类型),从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深亨岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息(包括与火山有关的盆地、构造),从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信启、(主要表现为岩层信息),从与控矿断裂交切形成的块状影像及与感矿有关的色异常中提取信息(如与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等)。当断裂是主要控矿构造时,对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”,常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法,对遥感影像进行处理,如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等,可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外,遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息,如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。 1.2.2植被波谱特征的找矿意义 在微生物以及地下水的参与下,矿区的某些金属元素或矿物引起上方地层的结构变化,进而使土壤层的成分产生变化,地表的植物对金属具有不同程度的吸收和聚集作用,影响植叶体内叶绿素、含水量等的变化,导致植被的反射光谱特征有不同程度的差异。矿区的生物地球化学特征为在植被地区的遥感找矿提供了可能,可以通过提取遥感资料中由生物地球化学效应引起的植被光谱异常信息来指导植被密集覆盖区的矿产勘查,较为成功的是某金矿的遥感找矿、东南地区金矿遥感信息提取。不同植被以及同种植被的不同器官问金属含量的变化很大,因此需要在已知矿区采集不同植被样品进行光谱特征测试,统计对金属最具吸收聚集作用的植被,把这种植被作为矿产勘探的特征植被,其他的植被作为辅助植被。遥感图像处理通常采用一些特殊的光谱特征增强处理技术,采用主成分分析、穗帽变换、监督分类(非监督分类)等方法。植被的反射光谱异常信息在遥感图像上呈现特殊的异常色调,通过图像处理,这些微弱的异常可以有效地被分离和提取出来,在遥感图像上可用直观的色调表现出来,以这种色调的异同为依据来推测未知的找矿靶区。植被内某种金属成分的含量微小,因此金属含量变化的检测受到谱测试技术灵敏度的限制,当金属含量变化微弱时,现有的技术条件难以检测出,检测下限的定量化还需进一步试验。理论上讲,高光谱提取植被波谱的性能要优于多光谱很多倍,例如对某一农业区进行管理,根据每一块地的波谱空间信息可以做出灌溉、施肥、喷洒农药等决策,当某农作物干枯时,多光谱只能知道农作物受到损害,而高光谱可以推断出造成损害的原因,是因为土地干旱还是遭受病虫害。因此利用高光谱数据更有希望提取出对找矿有指示意义的植被波谱特征。 1.2.3矿床改造信息标志 矿床形成以后,由于所在环境、空间位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比,可以研究矿床的剥蚀改造作用;结合矿床成矿深度的研究,可以对类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平面与矿床位置的关系,可以找寻不同矿床在不同夷平面的产出关系及分布规律,建立夷平面的找矿标志。另外,遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图,是区域地质填图的理想技术之一,有利于在区域范围内迅速圈定找矿靶区。 2遥感找矿的发展前景 2.1高光谱数据及微波遥感的应用 高光谱是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,成像的同时记录下成百条的光谱通道数据,从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。成像光谱仪获得的数据具有波段多,光谱分辨率高、波段相关性高、数据冗余大、空问分辨率高等特点。高光谱图像的光谱信息层次丰富,不同的波段具有不同的信息变化量,通过建立岩石光谱的信息模型,可反演某些指示矿物的丰度。充分利用高光谱的窄波段、高光谱分辨率的优势,结合遥感专题图件以及利用丰富的纹理信息,加强高光谱数据的处理应用能力。微波遥感的成像原理不同于光学遥感,是利用红外光束投射到物体表面,由天线接收端接收目标返回的微弱回波并产生可监测的电压信号,由此可以判定物体表面的物理结构等特征。微波遥感具有全天时、全天候、穿透性强、波段范围大等特点,因此对提取构造信息有一定的优越性,同时也可以区分物理结构不同的地表物体,因为穿透性强,对覆盖地区的信息提取也有效。微波遥感技术因其自身的特点而具有很大的应用潜力,但微波遥感在天线、极化方式、斑噪消除、几何校正及辐射校正等关键技术都有待于深入研究,否则势必影响微波遥感的发展。 2.2数据的融合 随着遥感技术的微波、多光谱、高光谱等大量功能各异的传感器不断问世,它们以不同的空间尺度、时间周期、光谱范围等多方面反映地物目标的各种特性,构成同一地区的多源数据,相对于单源数据而言,多源数据既存在互补性,又存在冗余性。任何单源信息只能反映地物目标的某一方面或几个方面的特征,为了更准确地识别目标,必须从多源数据中提取比单源数据更丰富、有用的信息。多源数据的综合分析、互相补充促使数据融合技术的不断发展。通过数据融合,一方面可以去除无用信息,减少数据处理量,另一方面将有用的信息集中起来,便于各种信息特征的优势互补。数据的融合包括遥感数据间的融合、遥感数捱与非遥感数据的融合。融合技术的实现方法有多种,简单易行的是对几何配准后的像元逐点进行四则运算或HIS变换,还有一些方法是对多源数据先进行预处理(特征提取、判别分析)后再进行信息融合,主要的方法有代数运算融合、小波变换融合等。蚀变矿物特征光谱曲线的吸收谷位于多光谱数据的波段位置,因此可以识别蚀变矿物,但是波段较宽,只对蚀变矿物的种属进行分类。与可见一红外波段的电磁波相比,雷达波对地面的某些物体具有强的穿透能力,能够很好地反映线性、环性沟造。雷达图像成像系统向多波段、多极化、多模式发展,获取地表信息的能力越来越强。总的来说,多光谱、高光谱数据的光谱由线特征具有区分识别岩石矿物的效果,所以对光学图像与雷达图像进行融合处理,既能提高图像的分辨率、增强纹理的识别能力,又能有效地识别矿物类型。尽管融合技术的研究取得了一些可喜的进展,但未形成成熟的理论、模型及算法,缺乏对融合结果的有效评价手段。在以后的研究中,应该深入分析各种图像的成像机理及数据间的相关性、互补性、冗余性等,解决多源数据的辐射精校正问题,发展空间配准技术。 2.33S的结合 3s是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的简称。利用GPS能迅速定位,确定点的位置坐标并科学地管理空间点坐标。海量的遥感数据需庞大的空间,因此要有强大的管理系统,随着当今人力资源价格的升高,在区域范围内找矿时,遥感表现出最小投入获得最大回报的优势,那么RS与GIS的结合也势在必行,因为GIS更有利于区域范围的影像管理及浏览。随着3S技术发展,遥感数据的可解译程度与解译速度得到进一步提高,目前,地质工作者尝试将3S与VS(可视化系统)、CS(卫星通讯系统)等技术综合应用,取得了较好的效果。 2.4图像接收、处理及信息提取技术的发展完善 由传感器接收的地物光谱信息传到地面接收站,在计算机操作平台上进行图像的处理以及遥感信息提取。随着传感器的发展、数据量的增大,从海量的遥感数据中提取有用的、相对微量的找矿信息不是一件容易的事,传感器的发展是信息提取的前提,图像处理技术的开发是信息提取的关键。为了提取更客观有效的找矿信息,需要进行以下几方面的工作: (1)进一步发展高分辨率传感器,以便接收更微弱、细小的地质信息; (2)加强信息提取方法的研究解决计算机处理的技术问题,例如补偿信号在传感器的误差、校正辐射、地形起伏等引起的图像失真等; (3)在选择参与信息提取的波段时,深入波段选取依据的理论研究,例如进行岩石样品的光谱测试,矿物识别与分析是遥感地质信息提取的核心,所以需要确定不同类型的矿物在各波段的吸收性。同样在利用植物地化找矿时需配套精密的物质成分分析仪器及技术等; (4)遥感图像处理海量数据,经处理后的一景图数据量很大,为保障数据处理速度,需要强大的计算机技术(硬件与软件)支撑,:图像处理中要将算法转化为计算机的可识别语句,需要计算机语言的发展。发展有利于提高遥感图像的信噪比、优化信息提叉的软件平台,实现不同格式图像问的兼容性。 3结束语 综上所述,遥感技术作为矿产勘查的一种手段应用于找矿,取得了一定成就。遥感技术的直接应用是蚀变遥感信息的提取,遥感技术的间接应用包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。遥感找矿具有很大的发展前景的领域主要有:高光谱数据、数据融合技术、3s的紧密结合、计算机技术的发展。遥感技术在地质找矿中的应用包括直接应用和间接应用:直接应用是指遥感蚀变信息的提取,间接应用则包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。 地质矿产论文:试论新形势下地质矿产勘查及找矿技术 摘要:矿产资源在我国能源中占据较为重要的地位,由于矿产资源的不可再生性,不断地寻找新的矿产资源成为较为急切的问题。文章对于新形势下地质矿产勘查及找矿技术的讨论,对此将会有指导性的意义。 关键词:新形势;地质矿产;矿产勘查;找矿技术;矿产资源 1 矿产以及勘查现状 矿产作为我国较为重要的能源,在我国人民的生活中有着很大的作用,了解其现状,能在一定程度上指导我们对于矿产的勘查。面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国地质矿产的发展相对落后。为了与中国快速发展的社会经济相适应,必须深入对中国矿产资源的合理开采和高效利用加以研究。 1.1 资金的保障不强 我国矿产也有过“黄金十年”的经历,在这近十年时间内,一直保持着增长的趋势,因此对于矿产地质的勘查也有着需要上的不同,到了2013年,这种状态发生了一些改变,呈逐渐下降的趋势。虽然下降了,但是基于较大的基础,下降的趋势不是很大的情况下,整体还是较为高的。随着我国能源与矿产资源需求结构发生重大变化,国家新型工业化、城镇化和绿色化发展战略,“中国制造2025”、“一带一路”等战略的实施,也对矿产的勘查等方面有着积极的推动作用。矿产作为我国较为重要的能源,在我国人民的生活中有着大的作用。但是最近几年来矿产的储备增长得较慢,进入危机的矿产资源也逐渐变多,随着难度的加大和缺乏技术的创新,勘查也变得越来越难。我国对于矿产勘查的投入不能很好地支持技术等方面的提升,阻碍了矿产资源的勘查等。 1.2 科技没有较好的创新 随着较易发现和开发的矿产资源的不断减少,寻找矿产的难度越来越大,更多的情况下会出现较为危险的现象,在科技不断进步的今天,本该通过更加高效的方法和技术对于矿产的勘查等提供帮助,但是就现状而言,当前我国矿产勘查作业过程中,最为常见的还是按照人工勘查的传统方法,这使得整个勘察工作过程变得效率极其低下,特别是在一些地形较为复杂、区域存在一定危险的情况下,人工矿产勘查的工作范围非常有限。除此以外,当前地质勘查部门的相关矿产勘查设备还是比较老套,使用的矿产勘查技术手段缺乏创新,对整个矿产勘查工作流程缺乏整体的合理性规划,进而造成矿产勘查过程效率低下,出现人员伤亡事故的概率居高不下,所以为了保证我国矿产勘查工作的高效率、少伤亡,我国相关地质勘察部门有待在技术人员的培养和技术的创新方面进行加强。 2 矿产勘查原则 有较好的勘查原则,会让技术人员和研究人员有据可循,能够为经验较少的人员积累较为可靠的实际的经验,也能够依据原则选取最佳的技术方法,最终实现经济最大化和利益最大化的同时,兼顾各个方面使其达到最优的方面。在实际矿产勘测中,要综合地质勘测的商业性和经济性,把握矿产勘查与环境地质勘测的统一,协调中央与地方的地质矿产勘测的侧重点,统筹不同区域之间的工作,发挥地质勘测的基础性的作用,更好地为找矿工作的开展与实施奠定基础。 2.1 因地制宜 由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。在进行这些勘测等类的工作时,我们必须深入地了解,并且把握好中国的地质条件,与此同时,掌握相关的资源分布规律。这些要与中国国民经济发展布局以及社会经济发展需求的原则相一致,遵循社会发展的布局的一定规律。结合人口分布、土地利用以及基础设施建设等各方各面的内容,合理地制定出地质矿产资源勘测的区域布局,更好地推动中国地质矿产资源勘探工作的开展。大量勘查实践证明,只有从矿床实际情况出发,按照实际需要决定勘查的各项工作,才能取得比较符合矿床实际的勘查效果。如果不计实际,随便想象,将会带来很多不必要的麻烦。因此必须加强矿床各方面特征的观察研究,同时又要加强地质、设计和建设单位的方面结合,使勘查工作既符合矿床地质实际,又能满足矿山建设的实际需要。 2.2 循序渐进 所有的技术都是很庞杂的,在较短的时间以及跨度上不能较为透彻地理解和掌握核心。关键的是对于计划地层的信息状况的获取,重视产生矿的地质的特点,寻找当地的相关的或相似的地质信息,从而更好地指导对于矿产资源的寻找。地质勘查是一项具有一定难度的工作项目,在地质勘查过程中需要考虑多方面的因素,涉及到许多复杂精细的环节,而不同的环节需要一定的地质勘查相关知识的支持,此外,还需要结合当地地形条件,听从相关专业人士的经验总结,最终才有可能发现矿产资源。因此,矿产勘查过程不能急于求成,需要相关人员静下心来循序渐进。在勘查的过程中要对所需要的知识不断的进行补充式的学习,从现象到本质,从表面深内里,从已知的知识延伸到未知的知识,对所需的资料进行不断的收集和积累,对于经验也要不断进行反思和总结。 2.3 全面 由于在一些工作和研究中,要对各个方面同时的进行要求,这样的结果才会较为具有全面性。但是不管做什么事,都要有所侧重,把握好重心。对于重点矿区以及矿种,其勘测工作要进行有效的突出和侧重,提高中国地质矿产资源勘测的精确度和有效度,根据实际发展的需要,对地质矿产资源勘探工作的领域进行拓宽。由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。在具体的实践过程中,要不断从各个方面进行探查,争取较为全面地搜集到所需要的信息和资源。如对地质环境、矿体的形状和量的大小进行勘察,对于所用的技术根据具体的条件等进行合理的选择和研究。 2.4 综合评价 大部分黑色及有色金属矿床和部分非金属矿床都含有多种有益组分,其中包括极为重要的稀有及分散元素。另外,某些元素由于地球化学性质相似及成矿的多期性,常共生或伴生。因此,在勘查工作中,对矿床的主要矿产进行研究和评价的同时,必须对伴生有益组分和共生或伴生矿产进行综合研究、综合评价。具体的实践的过程中,要不断从各个方面进行探查,争取较为全面地搜集到所需要的信息和资源。如对地质环境进行勘察,对于所用的技术根据条件进行合理的选择和研究。实行综合评价,既可以提高矿产勘查成效,避免重复工作,又可以提高矿床的工业价值,甚至会使原来认为无工业价值的贫矿变为可供综合开发利用的工业矿床。矿石的形成经历过较为漫长的时间,而导致的结果是有较为复杂的成分,所以对于所找到的矿产进行评估的时候要从多个方面、各个角度进行考虑,考虑其优点和缺点、有益成分和有害成分,较为全面地分析才会使得出结果更加可靠。 2.5 经济合理 矿产作为有重要地位的能源,涉及到很多的技术人员等的分配和应用,所得的收益也是需要合理把控的。对于支出也要很好的规划,提高经济效益,为国家的经济做出应有的贡献。由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。所有的原则是对立统一的,既要单独满足各方面的要求的前提下,又要相互进行兼顾项的实现,实现全局的最大化。 3 新形势下地质矿产勘查及找矿技术 3.1 研究产矿的地质特点 为了配合对于未知矿地的寻找,要对于已知的已经产矿的地区进行研究。研究已经存在矿产的区域的地质环境、地理特点等静态的信息。除此之外,动态的地壳的运动也是生成矿的一大原因,要研究当地的地壳运动与地层之间的断裂现象。对于已知的信息进行合理的储备有助于对于研究人员经验方面的提升和技术熟练度的增强,也为以后多方便的勘查奠定了可靠的基础。 3.2 预测可能出现矿的地区 基于以上对于已知的出现矿的地区的知识的储备,研究人员对于矿产进行勘察时可以以此为经验知识,然后对于相关地区的现象以及特征的收集,最后与已知的信息相对比,将会较大可能地确定该地域是否有矿,大大提升了判断的准确率。因此,最关键的是对于计划地层的信息状况的获取,重视产生矿的地质的特点,寻找当地的相关的或相似的地质信息,从而更好地指导对于矿产资源的寻找。 4 结语 面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国矿产地质的发展相对落后。为了与中国快速发展的社会经济相适应,必须深入对中国矿产资源的合理开采和高效利用加以研究。通过对新形势下的矿产资源的勘查和找矿技术的分析,将会指导研究以及工作人员更好地进行工作,能够为我国的矿产事业做出较大的贡献。所有的原则是对立统一的,既要单独满足各方面的要求的前提下,又要相互地进行兼顾项的实现,实现全局的最大化。我国对于矿产勘查的投入不能很好地支持技术等方面的提升,阻碍了矿产资源的勘查等。 地质矿产论文:谈如何提高地质矿产勘查及找矿技术 [摘 要]随着科学技术的发展,我国地质矿产勘查技术有了很大提高,但还存在着许多不完善之处,有待我们解决。究其原因,主要是受到传统勘查技术的影响,新技术、新设备还没有完全得到推广,新理念还没有完全接受。因此,现阶段我们需要加强地质矿产勘查技术的研究与创新,使人们充分认识到新技术的重要性,促进地质矿产勘查工作的顺利开展,为找矿提供更好的服务。 [关键词]地质矿产 勘查 找矿技术 现阶段,人们对于矿产资源的需求日益提高,需求量也不断增加,同时对矿产资源质量方面的要求也不断提高。为了适应当前经济发展的现状,地质矿产勘查技术也需要得到快速推广与应用,并且在实践中不断改进创新,充分运用现代高新科技,提高找矿技术,满足社会发展对于矿产资源的需求。 1 地质矿产勘查技术的改进和创新 1.1 我国地质勘查现状的不足 目前的形势下,我国的地质勘查事业主要的问题:(1)设备和资金投入相对不足,缺乏更好的硬件系统;(2)体制转换的特殊时期,面临着勘查队伍的调整和改进,使得工作力量减弱;(3)勘查技术相对较低,探测风险较大,严重阻碍了矿产勘查工作的进行;(4)勘查方案没有很好的部署和落实,勘查工作失去头绪。 1.2 整体部署的创新 很多工作的顺利的进行都是在一个良好部署的前提下,因此设计一个完善的计划,做一个整体的部署对于地质矿产勘查工作来说一个至关重要的环节。勘查时要将多个门类的专业技术积聚起来,发挥特长,重点研究。做好整个勘查计划的部署必须要做到几点:(1)目的性明确,根据市场上对资源的需求进行着重研究和探测。(2)引进国外先进的勘查技术,进行统一的部署和管理,制定相关的政策来约束该事业的发展。(3)中国目前的勘查状况为范围广、分散、项目小的特点,需要根据实际情况,将商业性的勘查和公益性的勘查相协调,统一部署和研究,将二者结合,突出重点。(4)重点关注矿产的优劣等级,对于重点勘查项目要做好优化配置。对于潜力股的资源需要加大设备的投入。(5)严格管理资源勘查与开发的单位或企业,对于不合格的单位或企业应取缔其勘查权利,不予颁发勘查证书。完善勘查行业的规范,制定相关的法律和政策,来保护和约束矿产勘查行业。 1.3 矿化信息的创新 在地质矿产的开发中了解矿化信息是必须要做的,矿化信息决定了矿产开发和勘查的关键问题。因为在探测矿产时,化探找矿和遥感探测具有很大的作用,能够很好的反映矿产资源的情况。例如在矿产评价时,只有正确掌握了矿产资源的位置和数目才能有效的进行开发和利用。如果只看到表面矿产信息好,忽视了地下矿产的情况,收益甚微。因为地下的剥蚀状况和地表的信息可能有很大差距,故要充分利用好矿化信息。 2 新形势下地质矿产勘查及找矿技术的研究 2.1 对可能形成矿的地质环境的研究 为了能够更有目的性地去找矿,首先,要对可能形成矿的地质环境进行研究。根据各个区域地质的改变,地理环境的特点,地质构造、地壳运动等地质变化,进行成矿的可能性分析和研究。由于地壳运动是矿物质生成的一个重要环节,我们可以通过对一片区域内的地壳运动的特点进行分析,进而研究和了解矿物质的形成。找到大的断裂带,就很容易找到区域矿带之间的特点,可以继续推测矿产资源的存在性及量的大小。 2.2 可能成矿区域的信息的采集及重视 丰富的找矿信息是地质勘查人员进行矿产作业部署的关键,这同时也是地质找矿工作中需要掌握的基本策略。对可能成矿区的所有的信息的重视,是一个地质矿产勘查工作者的习惯,只有依靠这些信息,才能更加有效地进行勘测,更快捷地寻找矿址。当勘测进行到地层深处时,勘察难度比地表要增加不少,这时候就需要借鉴先辈们、国际上带头人的勘测成果,结合实际已经得到的信息,运用先进的科技产品,运用先进的测量方法(比如地磁测量),进一步对地层深处进行勘察。另外,还要重视找矿信息中反应的剥蚀程度,不同的剥蚀程度,反应出来的信息也不同。一般不能只根据地表剥蚀程度来断言找矿前景的好与坏。有的时候,地表的信息反应良好,但是剥蚀程度较深,直接判断找矿前景不大,但是剥蚀程度较深,可能是因为在其深处隐藏着不同类型的矿产资源,甚至有可能隐藏着产能巨大的矿床。所以,我们在找矿的时候,一定要依据矿区的成矿规律,汇总所有的信息,认真研究分析对比,提高找矿信息的精准度,更好地指导找矿工作的开展。 2.3 注重总结矿产分布规律 矿产分布具有特定的规律,如果勘查人员能够总结出该规律,即可以使用矿区带找矿作业的方法,以此来提高找矿的效率。矿产分布规律的总结是使用上述方法的关键,尤其是大矿产分布规律,勘查人员需要更加认真仔细的总结,以此来为后期的矿产勘查提供依据。矿产分布规律的总结是建立在大量的地质构造研究的基础上,特别是对断裂相交情况的分析,尤其重要,这是找矿作业的基础。虽然不同类型的矿区其矿产分布规律略有不同,但是地质构造有很多相似的地方,完全可以互相作为参考借鉴,以此来提高我国整体的矿产勘查效率。 3 地形及工程测量方面 一般情况下,我们会采用大范围的坐标系统配合国家的基准点进行测量,来完成对地理位置的测定和勘探工作的测量工作。但是,有一些特殊的矿地,由于种种原因,没有在国家系统中设定基准点。这样的情况下,就需要全球定位系统的帮忙,借助GPS等先进技术探知确切的坐标数据,从而建立当地的坐标记录。 3.1 地质填图 我们一般在当地地址进行实际观察,严格按照同比例尺地址测量的要求标准,建立地质的填图。为了方便矿产勘查工作的开展,以及矿山建设的设计工作,我们一般采用大比例尺填图,而且,比例尺的选择侧重于矿床的规模、形态、勘察阶段的依据材料。在有特殊意义的区域要摆设地质点,而且要借助仪器绘制到图中进行标注。如果遇到薄矿层、标志层等有特殊意义的地质现象,也可以适当扩大标示。 3.2 传统地质方法 传统地质方法包括地质测量、砾石找矿、重砂找矿。地质测量法主要原理是利用地质理论,对工作区域内的地层构造、岩石特征进行全面的调研,掌握该区域的矿化信息,利用地质填图法将该区地质现象客观的反映到相应的地形图上。对矿化类型,控矿因素,矿床形成环境进行研究。此方法具有基础扎实、综合全面、可靠实用的优点。砾石找矿法是指以风化或矿化后的砾石为线索,沿某些特殊地质构造寻找矿产。多用于地形条件困难不易进入的地区,是发现固体矿产资源最原始的方法。其中河流碎屑法跟冰川漂砾法应用较为广泛。重砂找矿法是指以重砂为搜索线索,主要借助自身重力及地表水流运移堆积,形成重砂含量较高的区域,根据该区域与当地地质水文气象条件反推富矿地区位置。这种方法要求地质采样点要足够多,对重砂的测量与评价要具有对比性。其中重砂的采样方法又可以分为浅坑法、刻槽法、浅井法、砂钻法,这些方法主要应用在物性稳定的金属及非金属矿产资源勘查上。 3.3 地球化学法 地球化学法与重砂找矿法的原理相似,重砂找矿法是以重砂为线索,地球化学法是以地层中的有关元素为线索。根据地层元素找矿相对来说搜索区域较大,对于元素的运移、分散、堆积等会有更好的规律性。因此,用地球化学法可以找到更隐蔽,埋藏更深的矿藏。地球化学法针对的采样对象更宽泛,有岩石、土壤、水系沉积物、微生物、气体等。 4 结语 只有在实践中积累经验,科学地掌握矿产勘测的技术和找矿资源的新技术才能更好地完善地质矿产资源的勘察工作,为人类资源的永续性利用做出应有的贡献。 地质矿产论文:浅谈地质矿产勘查与找矿技术 摘 要:近年来,人们的生产生活对矿产资源的需求量日益增大,对矿产资源的开采力度也随之加大,矿产资源作为不可再生资源越来越紧缺。找矿工作的意义凸显起来。为此,在探讨矿产勘查及找矿应遵循的两大原则的基础上,分析了矿产勘查及找矿工作的主要内容和关键技术。 关键词:地质矿产勘查;找矿;原则;主要内容;技术 根据相关部门统计的数据,相比于之前,我国在2015年的固体矿产勘查中,在储量上出现了明显的增长趋势。比如铝土矿的储量增加了2.6亿吨,煤炭的储量增加了520亿吨,铁矿储量增加了47亿吨。这离不开我国地质勘探和找矿技术的发展和进步。回顾我国几十年的地质勘探发展史不难发现,在长期的地质勘探实践中,我们已经积累了丰富的找矿经验,形成了先进的找矿技术和找矿方法。与发达国家相比,从整体上看我们仍然一些问题,发展依然相对滞后,但是,在某些地区、某些技术上,我们也达到了世界先进水平。经过长期的地质勘探和找矿实践的发展,我国的固体找矿技术越来越具备了中国的特色。这些特色是基于我国多样化的地理条件及不同地区不同的地质地貌特点而形成的。下面就我国矿产勘查及找矿应遵循的原则和矿产勘查及找矿工作的主要内容和关键技术进行简要探讨。 1 矿产勘查及找矿应遵循的两大原则 1.1 科学规划,统筹实施 我国幅员辽阔,地大物博,各类矿产资源都非常丰富。地质勘探部门应该以我国社会发展的实际情况为依据,按照国民经济统筹发展的整体要求,进行地质勘查的规划工作。同时,要严格遵循我国矿产资源的地区分布规律,科学地组织和引导各类地质勘查和找矿工作的有序进行。在开展地质勘查工作的整个过程中,都要贯彻和落实科学发展观的要求,尤其是贯彻和落实以人为本的要求,统筹规划和处理好中央与下属各地区地质勘查工作的关系、国内地质勘查事业发展与地质勘查事业对外合作的关系、商业性地质勘查工作与公益性地质勘查工作的关系等,使各类地质勘查工作都能够按照既定规划,统筹开展。只有这样才能充分地发挥地质勘查的基础性作用。此外,在统筹规划地质勘查工作时,要关照后续发展,比如勘查对环境的影响等。做好远景的部署与规划是开展好地质勘查的前提和基础。 1.2 遵循规律,合理布局 在地质勘探工作中,既要考虑我国地质地形的实际情况,又要考虑我国区域经济发展的实际情况。把二者结合起来,才能够实现地质勘探的最优化。首先,在实际的地质勘探中,要求勘探部门及工作人员对我国的地质地形情况做到谙熟于胸,能够非常准确的把握住我国矿产资源的分布情况、特点及开采价值等基础性问题。这是地质勘探工作能够顺利进行,和取得实效性的前提条件,也是合理布局的前提条件。其次,在实际的地质勘查和找矿工作中,不仅要求勘查部门及工作人员深刻明晰我国的地质地形情况和矿产资源分布情况、特点及开采价值等问题,还要求勘查部门及工作人员了解我国矿产资源分布区域的经济发展情况,风俗习惯情况,基础设施建设情况,人口数量、密度等情况,城镇化格局等等问题。只有把地质勘探和找矿工作与这些因素紧密结合,才能合理布局地质勘查工作,引导商业化地质勘探工作朝着有序、合理和科学的方向发展。 2 矿产勘查及找矿工作的主要内容 2.1 对生产矿山的勘查 在勘查生产矿山的时候,对于矿山服务年限,既要做到科学合理的利用和开发,也要做到科学合理的规划与设计。为此,要加强矿产勘查工作,增加生产矿山的储存量。要增加生产矿山的储存量,一是必须要扩大矿产勘探的范围。在原有勘探范围内,勘探部门已经做了许多勘探工作,要增加生产矿山的储存量是比较难得。扩大矿产勘探的范围,在新的地区进一步开展勘探工作,可以有效增加生产矿山的储存量。二是要提高勘探效率。以往的勘探工作之所以效果不明显,其中一个重要原因就是勘探效率不高,集中表现在新技术、新科技的运用不到位。因此,提高勘探效率,发展和运用新的勘探技术,对于增加生产矿山的储存量意义重大。此外,国土行政管理部门,要根据矿山企业矿产开采情况,对生产性矿山的开采情况进行及时而系统的监测和记录,并把相关档案资料保存好。 2.2 对闭坑矿山和尾矿的勘查 闭坑矿山的勘查也是地质勘查的重要方面。矿山企业必须要按照国家的相关规定,严格对矿山进行复垦和关闭。在复垦和关闭之前,都要对矿山的地质环境进行仔细的检查,并加强对矿山及周边环境的生态保护。在选择闭坑地址时,矿山企业必须要遵照相应的程序,在对矿山的矿产资源开采结束之前进行。矿山企业确定闭坑地址后,应该及时以书面形式向上级部门上报。遇到闭坑或废弃的矿山,在相关职能部门对其地质环境进行调研和分析的基础上,对当前矿山的整体地质环境进行综合评价。值得注意的是,强化矿区环境的整治和优化工作也显得十分重要。此外,对于尾矿进行勘察和评价,可以使尾矿得到有效的开发和利用。在矿产资源的开发商,要按照相关的政策和标准,深入调查和综合利用尾矿,使矿产资源的利用率得到不断的提升。 2.3 对危机矿山接替资源的勘查 矿山接替资源是矿山所在矿区的内部、外围及相邻地区可以经济开发的范围内存在的还没有被相关部门纳入到开采计划中的矿产。矿山接替资源可以被矿山所利用,并保证矿山企业资源的接替性。对危机矿山进行接替资源勘查有利于延长矿山的服务年限,使矿山能够得以持续发展。因此,对大中型矿山地区,地质勘查单位应该通过大规模的勘探工作,加强对其危机矿山的接替资源勘查力度。不仅要重点勘查铜、锌、铅等在国内具有重要使用价值的矿种,也要勘查在国际上具有市场竞争力的矿种。对危机矿山的接替资源潜力进行评价,可以帮助相关地区、相关矿山良性的发展。勘查评价工作中,要对地质条件较好、市场需求量较大、使用价值较高的危机矿山进行优先安排。 3 矿产勘查及找矿的关键技术分析 我国矿产资源分布不均,受地质地形条件的影响,开采深度有深有浅。受到技术和设备条件的限制,我国的深部矿产资源开采速度较慢。我国的矿产开发和找矿技术以地表浅层找矿为主。这里主要谈谈我国的矿产勘查及找矿的关键技术。一是航空物探技术,即利用航空科技对地表各个区域进行测量,为矿产勘查及找矿工作人员提供精密数据。航空物探技术的优势是突破了一般的找矿局限性,提高了找矿的准确率。二是电勘查找矿技术,即通过电磁、激光等技术,对勘查区域进行多参数、多功能的同步频域的数据收集,为矿产勘查及找矿工作人员提供数据支持。电勘查找矿技术所得数据受地形影响而存在一定差异。三是地震勘查技术,即针对地形结构较为复杂的地区,进行震波分析和勘查,提高找矿的精确度。地震勘查技术适用于地形结构较为复杂的矿区。四是“直接”探测矿产。直接找矿与前几种技术相比更具直接性,是对原来的谱激电等技术的改造和升级,有利于提升固体矿产资源的发现率。此外,随着我国计算机科技的发展,我国找矿工作也逐渐实现了智能化,极大的推动了矿产勘查及找矿工作的开展。 地质矿产论文:RTK技术在地质矿产勘查测量中的应用 摘 要:由于我国的国土面积非常广泛,这就在很大的程度上促使了我国土地勘测的发展。土地勘测由于勘测的范围比较大,这就需要对勘测的技术手段进行合理的创新。目前我国在土地勘查上使用的勘查测量技术大多数是GPSRTK技术,这项技术在原有的基础上使用GPS全球定位系统,对整个勘测过程的准确便捷起到非常重要的作用。而且这项技术手段在土地勘测过程中还有直观和不受地形限制的特点,正是因为这项技术有诸多优点,才导致这项技术手段在土地勘测的过程中得到非常长广泛的应用。 关键词:地质矿产勘查测量;GPS-RTK技术;精度 在对我国进行地质研究过程中发现我国土地范围也非常广阔,而且其中还含有非常丰富的矿产资源,这就从很大的程度上导致我国现在社会上,对地质矿产勘查测量的重视程度有很大的提升。在对我国地质矿产勘查测量的过程中使用的技术手段在社会的发展过程中也出现了一定的创新。在目前在地质矿产勘查测量中使用的技术手段主要是GPS-RTK技术,这项技术的应用不仅可以对勘测地点进行准确的定位,而且还不受地形的限制。以下主要针对现在社会上使用的GPS-RTK技术进行深入的分析,并对其在低着矿产勘查测量过程中的应用进行详细的论述。 1 GPS-RTK技术的工作原理及其误差 1.1 工作原理 GPS-RTK技术在工作中能够进行有效的动态定位,而且对特定的地点也能进行准确的勘测。在使用这项技术手段的过程中,不仅仅可以对土地矿产进行准确的勘查,还能够将勘查的数据准确的通过相应的链接进行传输。在接受数据的过程中还需要对GPS采集的数据进行全面的分析,并在规定的时间内进行有效的处理。在研究过程中发现,在这项技术手段中涉及的流动站不管是动态还是静态都能发挥非常重要的作用。需要说明的是RTK技术的主要作用在于对进行收集的数据进行有效的处理和传输,促使整个土地矿产勘查和测量能够更加顺利的进行。 1.2 测量误差 在物理学上来说,误差是不可以完全消除的,这也就说明在进行土地矿产勘查测量的过程中也会产生一些误差,但是在研究过程中发现有一部分步骤对误差是可以进行避免的,主要包括在测量过程中使用的软件发生故障而出现的误差、卫星的状态和观测的条件也会导致误差的出现,这就需要对误差的发生进行详细的研究,并从根本的角度上对上述发生的误差进行有效的避免。 1.3 初始化的数据链 在进行测量的过程中,不仅需要对整个土地矿产进行准确的测量,还需要在测量之前对RTK进行合理的初始化操作。在实践过程中发现测量结果的准确性与初始化的时间和可靠性之间有一定的关系。因此在测量之前进行合理的出事化是非常有必要的。在对初始化的研究中初始化主要可以采用两种方式进行,包括静态方法和OTF这两种方法,而且初始化的时间与距基准站之间的距离存在正比的关系,也就是说在距基准站越近,初始化的进行就越快。 GPS-RTK技术在测量的过程中是通过全球定位系统进行地点确定的,但是在这个过程中还需要对接收天线的高度和地球的曲率进行全面的考虑,只有这样才能保证使用GPS-RTK技术进行测量的结果更加准确可靠。 1.4 坐标的转换 运用GPS-RTK技术进行土地矿产勘测,在勘测之后还需要将矿产的地点和坐标进行全面的转换,主要转换成相应的数据,这样在对土地矿产进行研究的过程中能够做到更加准确有效的进行。而且在进行转换的过程中还需要选用合理有效的参数,只有这样才能在很大的程度上保证GPS-RTK技术中出现的误差有一定的降低。 2 RTK在地质矿产勘查中的应用 2.1 RTK的设置 2.1.1 静态的设置。(1)基准站上仪器架设要严格对中、整平。(2)GPS天线、信号发射天线、主机、电源等应连结正确无误。(3)严格量取参考站接收机天线高,量取二次以上,符合限差要求后,记录均值。(4)基准站的定向指北线应指向正北,偏离不得超过10°。对无标志线的天线,可预先设置标志位置,在同一测区内作业期间,应每次标志指向做到基本一致。 2.1.2 动态的设置。(1)由于流动站一般采用缺省2m流动杆作业,当高度不同时,应修正此值。(2)在信号受影响的点位,为提高效率,可将仪器移到开阔处或升高天线,待数据链锁定后,再小心无倾斜地移回待定点或放低天线,一般可以初始化成功。(3)在穿越树林、灌木林时,应注意天线和电缆勿挂破、拉断,保证仪器安全。 2.2 图根控制测量 为满足测图及地质工程测量要求,在E级GNSS控制点基础上采用GNSS-RTK技术布设了至少与1点通视的RTK点作为图根控制点,其中T01、T03、T04、T05、T06和T07埋设了混凝土标石,其他13个点为木桩,平均每平方公里10个控制点,每平方公里埋石点4个,均满足了《规范》、《设计》的要求。本测区采用GNSS-RTK技术施测图根控制点。具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个E级GNSS点求转换参数,然后测定其他E级GNSS点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时进行图根点测量。各图根点测量均停留10s以上,取平均值记录坐标和高程,得到图根点的成果。所有图根点均在不同时段观测两次,两次观测成果较差小于5cm时,取中数作为最后成果。由检测已知点成果计算出的点位中误差为±2.4cm,高程中误差为±2.0cm。由两个时段观测成果的差值计算出的点位中误差为±1.8cm,高程中误差为±1.6cm。均满足《规范》要求。 2.3 地形测绘 地形点采用GNSS-RTK技术进行全野外采集数据,具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个控制点求转换参数,然后测定其他控制点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时就进行碎部点测量。各碎部点测量均应停留5s以上,取平均值记录坐标和高程,即可得到该点的成果,然后进行下一个点的观测。 2.4 进度分析由于矿区数字地形结束后,进行了工程定位测量,其间用莱瓶TS06全站仪对10个图根点,20个工程点进行了测量,对其结果进行了分析:图根点最大误差是3.2cm,最小是2.5cm,中误差4.6cm,高程最大为5cm,最小为2.4cm,中误差为7。5cm。工程点最大误差2.6cm,最小1.9cm,中误差4.43cm,高程最大为5.5cm,最小为3.6cm,中误差为8.1cm。满足规范要求。 结束语 在我国现在地质矿产勘测不断发展的过程中,采用合理有效的技术手段对地质矿产的勘察和测量起到非常重要的作用。在研究过程中发现现在社会中使用的GPS-RTK技术不仅准确度比较高,而且还不受地理位置的限制,对地质矿产的勘查和测量能够准确的进行。正是因为GPS-RTK技术有诸多好处,才使得这项技术手段在地质矿产勘查和测量的过程中得到非常广泛的应用。 地质矿产论文:遥感找矿技术在地质矿产勘探中的应用 摘 要:遥感技术是当前矿产资源勘查工作常用技术之一,该技术因其独有技术优势而被广泛应用。鉴于此,笔者将在下文中对当前遥感技术在矿产资源勘查工作中的应用进行探究,分析该技术应用原理。 关键词:遥感技术;矿产资源;遥感 传统的矿产勘察与现代化勘察工作的区别在于技术的成熟与否、机械设备的先进与否以及经验的积累与否,在现代化的矿产勘察技术中,遥感技术以其独有的技术优势得到工程、矿产行业的广泛应用和肯定。当然,任何技术都有其短板和缺陷,遥感技术也不例外,此技术在矿产资源勘察应用中也具有其应用局限性和短板处,但是,这并不能掩饰此技术对矿产勘察的重要贡献。由此可知,对遥感技术进行探究分析,无论是从对遥感技术的推广使用方面来看,还是从对遥感技术的发展角度来看,对遥感技术都是具有极大的益处的。 1 遥感技术概念 在当前诸多工程测量技术中,遥感技术是使用最为广泛、应用效果最佳的技术之一。遥感技术主要划分为两大类:其一是航天遥感技术,主要是指技术人员利用卫星收集数据;其二是航空遥感技术,主要是指利用飞机等平台测量地形地貌,采集需要的数据。这一技术目前在测绘成型图方面得到了普遍的应用。遥感技术的应用原理:物体在相同的光谱内所呈现出的颜色不同,相同物体在不同位置、时间内受到的光照角度是不同的,在这种不同光照下,物体所吸收的热量是不同的,这种不同在光谱上能够得到放大,通过反映颜色的不同来判断物体的位置、形状、性质等特性。该技术在矿产资源勘查中被经常应用,主要应用方式是将遥感技术与与数字虚拟技术相结合,该方式主要应用于探测深埋地下的矿产资源。在遥感技术的应用之下,能够实现地质矿产资源的有效勘查,不仅是在矿产资源的勘查工作,其他观测、测量和勘查工作也都有应用到遥感技术,例如污水污染面积勘测、耕地资源勘查等,其优点是经济性强、时效性强,受到人们的青睐与欢迎。 2 不同岩区矿床的遥感技术应用 我国国土面积较大,各种地质和岩层都有存在,这种现象在给我过带来巨大丰富资源的同时,也给我国矿产资源的开发工作带来了巨大的难题。因为我国的地质岩层较为复杂,传统的矿产资源勘查工作根本无法满足多种多样的矿区岩层勘查任务,而且我国矿产资源分布较为分散,勘查工作的进行往往需要较多的人手和资金,而且根本无法保证勘查结果的科学合理性。在引用遥感技术后,该问题和难题得到了有效解决,通过遥感技术对不同的岩层、矿区进行光谱分析,再将分析结果以图标的方式进行绘制变现,通过图标能够有效的了解各种矿产资源的分布情况。 2.1变质岩区矿床 变质岩往往分布在地质较为复杂的地区,因此寻找难度较大,传统的矿产资源勘查方式很难准确寻找到变质岩的分布,而遥感技术的应用则很好的解决了这一难题。通过遥感技术来对整个地区进行勘查,在对该地区的地质基础完全掌握和了解后,在对遥感技术呈现的色谱图进行分析,便可从色谱图中色调差异中寻找出变异岩的分布状况。此外,遥感技术还能对该段位置的地质进行叠加分析,这种叠加分析极大的节省了矿产位置寻找的工作,帮助矿产勘查和分析人员对复杂地质结构和活动进行全面有效的分析,从而找出该段位置的矿产资源分布规律。 2.2岩浆岩区矿床 岩浆岩一般能在火山附近尤其是内生金属矿区寻找到。此类矿产是在火山喷发和高温影响下产生的,一般储存于较深的地下,在地下的地质断层处较易寻找,具体位置必然位于火山周边或者地质活动较为频繁的地区,该类矿产的分布较为复杂,传统勘查手段很难勘查,即便是利用遥感技术,该矿产在遥感光谱上的显示也是较为复杂和零散,可通过地形结构图分析地区成矿条件,根据其周围的火山岩石结构特点来分析地矿地点和分布及寻矿工作的可行性,利用遥感图上地质断层的特点来确定地矿具体方位。 2.3表壳矿床 表壳矿床形成受当地地貌影响较大,根据表壳矿床特点可以分为近代风化壳矿床和砂矿,其矿物质大多为化学性质较稳定的锰、铝、金等矿元素。砂矿和近代风化壳矿床分别存在不同的地点,通过遥感图像对地质地貌进行正确分析可发现这两类矿床,其中砂矿主要存在于低山丘陵的河谷区,近代风化壳矿床一般存在地形地质相对平缓稳定的高平台地区,不过一些岩溶洼地、破碎带或凹地也存在这类矿床。 2.4沉积岩区矿床 沉积岩区矿床的形成受某些岩性地层影响偏大,必须利用航空遥感技术才能获取到有价值的研究资料,得以了解矿床区域构造及成矿条件。这是一般遥感图片难以完成的。 3 遥感找矿技术在地质勘查中的应用 3.l遥感影像线性结构与成矿的关系 遥感影像线性结构对矿产地质分布能够有效而直观的显示,通过对该结构的分析能够得出该位置地质矿产资源的分布规律并最终找到可开采矿产的具体分布位置。地质地貌的巨大变化能够影响矿产资源的分布位置和成矿的概率,在地质地貌变化较大的区域往往容易找到具备开采价值的矿产资源,不过,万事没有绝对,部分开采价值较高的矿产资源也普遍分布在主干断裂斜交或平行的次级断裂和节理带中。遥感技术所显示的光谱图能够有效显示出矿产资源的分布状况,对该遥感光谱图进行分析能够有效的了解该段地区地址构造特点和矿产资源分布状况,当然这种了解还不能断定该矿产资源具备开采价值,更多的信息需要对该光谱图进行数字化技术处理,将该光谱分析图立体化,在对该图进行分析就能够将矿产资源的分布位置大概规划出,这样的矿产资源勘查寻找方法极大的节省了勘查工作时间、人手并提高勘查的效率和质量。 3.2利用遥感多波段技术分析矿产分布及成矿关系 遥感光谱上所显示出的颜色差异就是矿床上出现了蚀变或者矿化后物理和化学性质发生变异,这种变异在遥感光谱上的显示便是色调的差异,变现在光谱上就是各种比例尺的多波段影像,通过对这些影响进行分析可以准确找出发生矿化和蚀变的矿床位置。通过红外航空遥感图像等多波段遥感图像对成矿相关的岩石、地层、构造及围岩蚀变带等地质体进行解译,可运用目译解译和遥感图像处理技术提取矿产信息。同时,还可利用机译将矿产解译成果与地球物理勘探、地球化学勘查资料进行综合处理,圈定出成矿远景区,提出预测区和勘探靶区。 4 结语 根据上述可知,遥感技术在矿产资源勘查工作中的重要作用,而遥感技术也通过在矿产资源勘查工作的应用也得到了发展,现今遥感技术已发展延伸出多种方法,各种遥感技术的应用范围、应用难度、成本高低都各有不同,所以,对于矿产勘查工作而言,如何根据矿产资源选择一种合适的遥感技术已成为当前矿产勘查工作需要首先解决的问题。在选择遥感技术时,必须要根据实际掌握的数据资料进行选择,要有明确的目的,在保证矿产资源勘查工作质量的前提下,争取选择一种最实用、最适合、最经济化的物遥感技术。 地质矿产论文:新形势下当前地质矿产勘查及找矿技术的分析 摘 要:当前,我国社会和经济的发展速度不断加快,发展水平也不断提高,对矿产资源的需求也在不断地变化。在新形势下,我国的地质行业要从矿产勘查和找矿等方面出发,不断提高矿产资源开采的效率和开采的质量,才能满足我国社会和经济发展对矿产资源的需求。本文将对新形势下我国地质矿产勘查和找矿技术进行分析。 关键词:新形势;地质矿产;勘查技术;找矿技术 0 引言 我国矿产资源的储备量有限,但是我国社会和经济对矿产资源的需求量却不断增长,导致我国矿产储备量和需求之间存在着矛盾。为了解决这方面的矛盾,我们就要遵循科学发展观发展我国的地质行业。目前,我国地质行业的发展水平还不够高,经过多年的开采,我国裸露在地表的矿产不断减少,这就给我国的地质矿产勘查和找矿带来了新的难度。在新形势下,为了促进地质行业的发展,我们就要不断对地质矿产勘查和找矿技术进行优化。 1 地质矿产勘查的原则 1.1 统筹规划 根据我国《找矿突破战略行动纲要(2011-2020 年)》理念,我们在进行地质勘查找矿工作的时候,要按照统筹规划的原则。具体来说,在勘查找矿的时候我们应该对公益和商业、地质勘查和环境等方面的关系进行科学处理。同时在地质勘查找矿的过程中还应该使地质勘查在对外开放中的先导作用发挥出来,处理好中央与地方、国内和国外的关系。 1.2 拓宽领域 拓宽领域主要是指扩展地质勘查的对外开放程度。在这个原则的指导下,我国的地质勘查应该把国内的矿产资源开发作为立足点,同时还要做好与国外企业的合作工作,这样就能够使我国的矿产资源供给能力得到全面提高。此外,在拓宽地质勘查领域的时候,我们还要注意最新的科学技术和找矿技术的应用,使我国地质勘查的精度、广度等方面得到提高。 1.3 合理布局 地质矿产勘查主要是针对土地开展工作。我国幅员辽阔,矿产资源的分布不平衡。为了使地质矿产的勘查能够适应我国的土地国情,我们就要根据我国资源分布的特点、地质条件等方面的情况对我国的地质矿产勘查工作进行科学布局。 1.4 完善体制 在新形势下,中央和地方各级政府要充分发挥自身的积极性,加快我国地质矿产勘查工作体制现代化的建设。在建设现代化的地质矿产勘查工作体制的时候,应该结合我国地质矿产勘查工作的实际和相关的科学研究对体制进行完善建设。同时,为了推动我国的矿产优势向着科技创新优势转型,我们还应该推动找矿理论、勘查技术等方面的发展。 2 新形势下地质勘查技术 2.1 水文地质工作 为了保证地质勘查工作的顺利进行,应该保证矿区的水文地质、工程地质等方面的工作要符合相关的水文工作的要求。为了做到这点,就要在地质矿产勘查的过程中按照有关的规范对岩石的物理学性质进行测定。 2.2 地质填图 在进行地质填图的时候要把地质观察当作参考,同时还要根据地质测量的相关要求对比例尺的精度进行控制。这样才能使地质填图更加科学,才能使地质填图为地质矿产勘查工作提供更好的服务。此外,在地质填图的时候,如果有特殊的地质现象,就要在填图的时候进行扩大的表示。 2.3 地形和工程测量 地形对地质矿产勘查工作有着直接的影响,在不同的地形上,甚至在同一地形上不同时期上的高层基准都存在着一定的差距。为了使工程测量不受地形的影响,或者是把影响降到最低,在工程测量的过程中,对高层基准点和坐标点的选择应该选用最新的国家标准。如果地质矿产勘查的地点比较偏远,没有国家系统的基准点可以参考,还可以在工程测量中通过GPS获取当地的数据,然后建立独立的坐标系统测图。 2.4 探矿工程 在探矿工程中,应该根据钻探规程的相关要求对钻探工程的质量进行控制,在坑探工程中,其工作的开展也要按照坑探工程的相关要求。比如,在坑探工程中,如果矿体比较浅,就应该使用浅坑和探槽,如果矿体比较深,就应该采取浅井。 2.5 采样 在采样的时候,要根据设计的规定对采样的地点进行选择,同时还要根据相关的要求进行采样,采样的要求主要是采样能够对具体范围内的实际情况进行反应。同时,在采样的时候切忌进行选择性采样、混样、错号。在采样中需要注意的是,采样工作不能破坏地质结构。对于难以通过采样识别的矿石应该交给国家进行验证。 3 新形势下地质矿产勘查找矿技术 3.1 物化探测 物化探测技术在找矿中具有很大的优势,它能够帮助有关人员对成矿地区的环境、成矿的系统、成矿的演化过程等因素进行深入的研究分析,通过对这些因素的分析,工作人员能够对矿产演化形成深入的认识,从而能够找到深层次的矿产资源形成的原因,并且能够找到制约矿产资源形成的因素。此外,物化探测技术能够寻找深层的矿产,对于生产矿产资源的开发具有积极的意义。在对区域矿产系统进行探索的时候要先用物化探测技术对深层的矿产进行探索。物化探测技术对矿产资源的定位主要是通过重力、磁性、电、放射性、地热等角度进行的。使用这种计划对矿产资源进行探索能够更好地寻找出金属矿产和非金属矿床资源。在使用物化探测技术进行找矿的时候,工作人员要对地层、岩体、矿石等方面有深刻的了解,否则就不能在探测的时候对矿产的参数特征和性能进行科学地掌握。 3.2 化探技术 化探技术主要用于深度矿产资源寻找,其工作的原理主要是利用化学知识进行矿产资源进行寻找,其在寻找金属矿产上具有一定的优势。在用化探技术进行矿产资源寻找的时候,应该先通过水系沉淀物、土壤、矿床原生物等确定矿产资源的测量参数,之后在具有代表性的区域运用化探技术进行矿产资源寻找。通过化探技术我们能够快速地发现深层的矿产资源。在新形势下,化探技术已经被科学界认可,对化探技术的研究也在不断深入。目前,一些高精度的机械被逐渐应用到化探技术当中,使化探技术的工作效率得到很大程度的提高。 3.3 时空定位 在寻找矿产资源的时候时空定位的方法主要是利用与矿产资源有关的地质信息,对地质运动和矿产资源的整体情况进行了解,然后再通过科学的方式预测矿产资源的位置,最后结合相关的地质理论,能够把矿体的位置推测出来。此外,通过时空定位,我们还能够对矿区的矿产储存量进行把握,并且还能够对矿区的资源分布情况进行分析。 4 结语 在新形势下,传统的地质矿产勘查和找矿技术已经不能满足我国经济和社会发展对矿产资源的需求,我们必须加强对地质矿产勘查和找矿技术的研究,才能够促进我国地质行业的发展,为我国社会和经济的发展提供足够的矿产资源支持。 地质矿产论文:地理信息系统在地质矿产勘查中的应用探究 摘 要:地理信息系统技术能够实现对空间数据进行分析和处理,并且这种技术被广泛应用于各个领域,又被称为GIS。在地质矿产勘查过程中应用该项技术,能够有效提高矿产勘查效率,有利于勘查工作的顺利进行。所以本文对地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行了分析和研究,希望对于该项技术的推广具有重要作用。 关键词:地理信息系统;地质矿产勘查;应用 0 引言 随着信息技术的不断发展,地质矿产勘查方面对勘查技术也进行了相应的革新,从而保证矿产勘查工作的高效性。现阶段我国应用一些先进的通讯技术、计算机技术以及多媒体技术建立了相应的地理信息系统,并且该种系统被广泛应用于地质矿产勘查工作中。地质矿产勘查必须建立在地质科学理论的基础上,只有这样才能具有先进的理论基础,才能保证地质矿产勘查工作顺利进行。此外,在地质矿产勘查工作中,勘查工作还必须遵循相应的原则,从而保证工程项目的经济性、科学性等,这也是保证勘查工作质量的重要因素。同时在勘查过程中,勘查工作必须保证地理信息的准确性,因为该项工作需要消耗大量的人力、物力和财力,准确的地理信息数据也能够起到有效的参考作用。 1 地理信息系统和地质矿产勘查概述 1.1 地理信息系统 在对地球地理空间位置进行勘查的过程中,需要利用人员、设备、数据等组成的空间信息系统,只有具备了相应的信息系统,才能保证对地质矿产勘查工作的高效性。其中人员在地理信息系统中起到至关重要的作用,并且各自具有各自的工作内容。在地理信息系统中,各项元素都能够对勘查结果产生影响,所以组成地理信息系统的各个元素必须有效发挥其自身作用,只有这样才能够保证地质矿产勘查数据的准确性,才能够保证接下来各项工作能够顺利完成。地理信息系统具有强大的功能,它不仅能够实现对信息数据的储存、运算、管理,还能够实现实现信息数据的描述、识别等功能,所以能够被广泛应用于地理环境、地质资源等领域。 1.2 地质矿产勘查 地球拥有丰富的资源,这种资源被称为矿产。对于地质矿产资源的勘查工作,早在我国古代就已经存在,只是对于矿产资源的勘查技术还不成熟,只是停留在推测层面。目前,我国在地质矿产勘查方面具有丰富的资料,并且还具有先进的地址测量、物探手段等,对于促进我国地质矿产勘查技术的发展具有重要作用。 2 地理信息系统在矿产勘查中的应用 2.1 地质图像制作 在地质矿产勘查过程中,地质图像能够发挥重要的作用,所以在勘查过程中,必须保证地质图像的准确性,这是现象接下来所有工作的基础,为了保证地质图像的准确性, 必须做好测绘领域、采矿领域数据等工作的质量。所以在实际的勘查工作中,工作人员可以应用专业的分析模型和地理信息系统,这样就能够保证地质图像的准确性。 2.2 对矿产地质勘探资料进行管理 在矿产勘查工作过程中,工作人员必定会引用前人留下的信息资料,为了能够保证勘查工作的质量,必须保证矿产地质勘探资料的应用,所以必须保证矿产地质勘探资料管理工作的质量。地理信息系统能够实现对地质勘探资料的录入,对于保证信息资料的安全性起到了重要作用,并且能够实现信息资料的分层管理。利用该种技术还能够实现图形与信息资料建立联系,并能够为用户提供可靠的依据。所以为了保证地理信息系统的高效性,在实际的工作中必须矿产地质勘探资料管理的高效性。 2.3 进行地质定量分析 为了能够进一步提高地质勘查工作的高效性,必须保证地质定量分析工作的质量,该项工作对于提高工作的效率具有重要作用。在地质定量分析工作中,地理信息系统能够实现对信息数据的充分利用,同时还能够建立相应的模型,从而提高对信息数据的处理效果。该项技术对于促进矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用,所以在工作中应当提高该项技术的应用,但是该项技术在应用过程中也存在应用权限,只有不断提高其智能化技术水平,才能有效发挥地理信息系统的应用。 3 地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用展望 3.1 集成化方向 地理信息系统是一项综合性较强的学科,它包含了地理信息学、市场学、计算机学等,所以该项学科必定具有强大的作用,所以在地质矿产勘查过程中应当促进该项新兴学科的应用,从而提高地质矿产勘查工作的高效性。地理信息系统是各种技术的集成,所以随着相关技术的不断发展,地理信息系统也有了相应的发展,只有该系统不断发展进步,才能有效促进矿产行业的不断发展。 3.2 智能化方向 随着信息技术的不断发展,地理信息系统的功能也在不断完善,对于促进地质矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用。但是这种技术也存在着相应的缺陷,就是不能够对知识层面进行处理,且其推理能力较差,限制了其功能的发挥。所以为了满足地质矿产勘查工作的需求,必须促进该项技术的智能化,只有这样才能完成对知识层面的处理工作,才能根据勘查专业所积累的经验、资料信息建立相应的思维模型,完善该系统的推理能力,对于促进矿山环境治理方案的优化、矿山环境的保护等工作具有重要作用。只有不断完善地理信息系统,才能够有效解决矿山环境问题,才能够有效促进我国矿山行业的不断发展。 4 结语 综上所述,随着我国经济的不断发展,矿产采矿行业也有了较为明显的进步,地理信息系统的应用对于促进地质矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用,同时也能够在一定程度上提高矿产勘查的效率和水平。所以我国的矿产行业必须认识到地理信息系统的重要性,只有在地质矿产勘查工作中充分发挥其作用,才能够有效促进地质矿产勘查工作的顺利进行,此外,为了保证地理信息系统能够持续发挥作用,必须对其进行不断创新,把握其发展方向。
测绘工程论文:浅谈测绘工程的质量管理与系统控制 【摘要】测绘工作是一项复杂且工作量较大的工程,随着科技的不断发展以及3s技术的不断发展,测绘行业的发展压力与日俱增。要提高测绘行业的竞争力,就必须不断加强测绘工程的质量管理与系统控制。本文简要介绍了测绘工程的质量管理与系统控制,并提出了一些改善措施。 【关键词】测绘工程;质量管理;措施;系统控制 1 测绘工作实行质量管理的重要性 根据,近年全国测绘工程的调查结果显示,全国重点测绘工程的质量合格率高达93.1%,不可否认,测绘工程在质量管理方面的工作成绩斐然。但是,随着国内经济改革的深化及开放程度的加深,测绘行业面临的竞争压力将越来越严重,所以测绘行业只有不断提高运营效率和质量管理水平,只有这样才能为测绘行业竞争力的提高提供强大的动力支持。 2 测绘工程的质量管理与系统控制 2.1 测绘工程质量保证体系 质量保证体系的系统功能,在于沿着科学的工作程序和管理程序,及时地获取各种应有的质量信息,进行判断、加工、储存、传送,最后以指令信息作为反馈加以输出,通过改善体系的要素,实现体系应有的控制状态,求得需要的质量保证。质量保证体系的构成要素有目标值系统,程序标准,工作标准,组织系统,管理点,信息管理,体系评价。 2.2 测绘工程质量管理系统要素 质量管理系统的基本组成单元称为质量管理系统要素。根据国家相关标准提供的质量管理系统和质量保证的通用模式可以看到,质量管理系统包含四大过程要素,即管理职责,资源管理,产品实现,测量、分析和改进。 2.3 质量的系统控制 质量管理是由一系列系统的特定的概念组成的一个合乎逻辑的理论的概念体系,它包括质量、质量环、质量方针、质量计划、质量控制、质量保证、质量审核、质量成本及质量体系等。 2.3.1 测绘工程的质量管理点 测绘工程的质量管理点应分别设定在人员、设备和数据采集过程上。人员的质量管理点主要是人员的能力水平能够胜任工作岗位,应达到一定的学历、职称、工龄、业绩、培训等。设备的质量管理点是年检和使用前的检校,以确保设备工作正常,满足工程使用。 2.3.2 测绘工程的数据检查 测绘工程数据的质量检查,是保证地形建模和数据库数据正确性的基础,这里的检查包括图形数据、属性数据、风格检查、拓扑检查这几个方面。 2.3.3 测绘工程的过程控制 测量是测量人员进行的一组操作。测绘工程中的各项任务都是一个过程,所以测绘工程的质量管理关键是对测绘过程的控制。每个过程有三个阶段:输入、操作、输出。因此一个合理的质量管理就是输入无误、操作正确、输出合格。所有《测绘记录》均应按照表格栏目规定执行。 2.3.4 记录和标识 测绘工程质量管理与系统控制有关的记录应进行控制并编制相应的记录控制程序文件,确保记录的标识、贮存、保护、检索、保存期和处置。所有记录表格,包括操作记录、检查一记录、质量管理记录、测量设备的测量能力和测量结果的记录均按统一规定的系统进行统一编号。与质量管理有关的记录应由一记录的部门或个人保存,特别是书面记录应确保记录不丢失、不受潮、不损坏,保证记录的完整和清晰。计算机硬盘和光盘贮存的记录在备份好的同时应采取相应的保护措施。通过采用科学分类的统一编号或编码或计算机软件储存,确保在需要时能够迅速及时查找到所需要的记录。根据记录的用途,规定各类记录的保存期并由文件作出规定。 3 如何加强对测绘工程的质量管理 3.1 完善相关法律法规,做好制度保障 加强对测绘工程的质量管理,首先就是有关部门要根据目前的形式要求,制定测绘质量的专项法规,以法律为根本准绳,并不断完善相关法律法规,形成制度保障。其次,行政测绘的主管部门要严格依法办事,加大执法力度,依法惩处严重违反质量管理法规的单位及项目;第三,加强行政测绘部门的监管工作。设立测绘质监部门,不断增强各级测绘质监部门的地位,做好监管工作。 3.2 加强领导及员工的质量意识 领导重视,是质量管理水平提高的主要动力。质量管理要坚持“以人为本”的管理理念,以此提高员工的质量意识,做好测绘产品质量提高的的基础工作。要提高领导和员工的质量意识,就要不断加强领导与员工的理论学习和业务培训,通过学习,不断加强员工的质量意识教育,同时,也可以通过各种经验交流会、业务培训班等方法,增强员工的爱岗敬业精神,让质量意识深入人心。 3.3 重视测绘工程的质量管理点 测绘工程的质量管理点应分别设定在人员、设备和数据采集过程上。人员的质量管理点主要是人员的能力水平能够胜任工作岗位,应达到一定的学历、职称、工龄、业绩、培训等。设备的质量管理点是年检和使用前的检校,以确保设备工作正常,满足工程使用。测绘工程数据采集过程的质量管理建立三个固定管理点:第一,己知数据的检查;第二,控制数据的检查;第三,地形要素,图形,碎部数据的检查。另外在控制网的布设,观测,平差和地形要素的采集,图形编辑等过程中根据需要建立临时管理点。 3.4 通过培训提高质量管理水平 测绘单位要做好人员的技术质量培训工作,不间断的组织员工系统地学习国家测绘局颁发的《测绘生产质量管理规定》和《测绘产品质量监督管理办法》等文件;在学习过程中,要努力加强优秀技术总结、设计等技术资料的学习,把测绘技术管理、质量管理、计量管理作为培训的重要内容之一,同时还要特别强调测绘行政管理部门的质量监督管理职能,维护测绘持证单位的合法权益,提高测绘单位的工作积极性。 3.5 加大经费与人力的投入力度 基础测绘工作的公益性较强,单靠市场机制进行自发调节,很难满足企业的发展需要,势必造成测绘的基础产品的价格与价值出现严重背离。虽然,每年国家都加大了基础性测绘事业的经费投入,但是增加的费用仍然不能与生产成本增加的费用持平。按目前投入水平可安排的基础测绘工作量已呈逐年下降趋势,而且我国还只有为数不多的测绘生产单位具有先进的测绘技术手段。对此,我们必须加大对测绘工作经费的投入力度,让测绘生产单位能够更新设备并进行技术改造,提高测绘的科技水平和生产能力,保障测绘成果的精准度。测绘单位的经费投入要遵循以下三点进行:一是国家基础地理信息的更新计划,当列入国家和省一级年度经济计划,在预算中列有专项,安排适当的经费额度,由测绘主管部门按计划实施。二是基础测绘实行分级管理,改变多年来我国大比例尺基础测绘都由国家测绘局包下来的状况。其三,还应注意采取多种方式,通过多种渠道筹措资金,比如通过建立测绘成果的有偿使用制度等方法,建立各种经费补偿机制。 3.6 文件化质量体系要实施动态管理 测绘质量体系文件要在原有的基础上不断加以改进完善,使其可操作性逐步增强,确保测绘产品实物质量稳步提高,这就要求质量体系文件必须实施动态管理,不断提高测绘质量体系的有效性。在质量体系运行过程中,出现文件规定不明确、规定与实际不符或文件未规定以及采取纠正措施而引起文件更改的情况,要按照文件规定的修改程序及时修改完善,使文件更加严格,达到质量体系运行更加系统、更加有效的目的。文件修改程序要根据测绘单位的实际情况规定合理,进行有效控制,便于文件的控制和修改的渠道畅通,这样可以达到事半功倍的效果和提高效率的目的。 测绘工程论文:测绘工程项目成本管理 摘 要:简要的介绍了测绘工程项目成本管理的概念、内容及目标,详细的阐述了测绘工程项目成本管理就是在保证满足工程质量、工期等合同要求的前提下,为了实现预定的成本目标,对项目实施过程中所发生的成本费用支出,有组织、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学的管理工作,它是以尽可能地降低成本为宗旨的一项综合性的科学管理工作,从测绘工程质量、测绘工程工期、测绘施工安全三个方面详细的分析了测绘工程项目成本管理的有效途径。 关键词:成本管理;预测;控制 测绘工程项目成本是测绘过程中各种耗费的总和。测绘工程项目成本管理,就是在保证满足工程质量、工期等合同要求的前提下,对项目实施过程中所发生的成本费用支出,有组织、有目标、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学管理的工作,它是为了实现预定的成本目标,以尽可能地降低成本为宗旨的一项综合性的科学管理工作,企业只有认清形势,建立适应市场的科学的成本管理机制,才能赢得社会信誉,赢得企业效益。 测绘项目成本管理的目标是在保证质量前提下,寻找进度和成本的最优解决方案,并采用先进的信息技术手段,应用现代科学成本管理方法对成本、进度进行有效地综合控制,将给工程带来极大的效益。 测绘项目成本管理的内容贯穿于测绘项目管理活动的全过程和每个方面,从测绘项目合同的签定开始到实施准备、测区测绘、直至资料验收,每个环节都离不开成本管理工作。测绘工程项目成本管理的主要控制要素工程质量、工程工期、施工安全。只有通过技术方案的制定、项目实施的核算和测绘成本管理等一系列活动来达到预定目标,实现盈利的目的。 就测绘成本管理的完整工作来说,可以划分为成本计划、成本预算、成本控制、成本核算等,下面就成本预算、成本控制两方面引以阐述。 1 成本预算 根据测绘合同、招标文件、图纸和进度计划作出的科学预算,它是进行成本分析比较的基础资料,也是测绘过程中进行成本控制的目标。它的制定必须充分考虑如下因素:人、财、物等资源配置相对合理,各种资源的工作效率和可利用程度较高,难以避免的损耗、低效率,技术难度造成的返工,自然环境等。这样制定出来的目标成本既切合实际,又切实可行,操作起来既有难度,又能够达到目标,从而具有客观性、科学性、现实性、激励性、稳定性。 成本预算是通过货币的形式来评价和反映项目工程的经济效果,是加强企业管理、实行经济核算、考核工程成本和编制工程进度计划的依据,是为科学编制、合理的成本控制目标提供依据,因此,成本预测对提高成本计划的科学性、降低成本和提高经济效益,具有重要的作用。加强成本控制,首先要抓成本预测,成本预测的内容主要是使用科学的方法,结合签约价根据各项目的测区条件、仪器设备、人员素质等对项目的成本目标进行预测。 1.1掌握测绘工程信息,科学运筹前期工作。测绘工程项目预测是成本控制的重要前期工作,要充分认识项目成本预测的意义。 (1)首先要掌握该项目准确的工程信息,了解项目业主的机构职责、队伍状况、资质信誉等基本情况;(2)掌握测绘工程项目的性质,弄清工程投资渠道和资金是否可以到位情况;(3)掌握测绘工程项目的主要内容。了解项目的工程量、简易程度、工期、人员、设备、业主的要求。(4)分析在正常情况下完成该工程所需的人力、材料、仪器设备、水、电、管理费、税金等所有的成本。(5)企业根据自身的综合因素,做出合理报价。 1.2做好测绘工程项目工、料、费用预测成本预测,确定成本控制目标。根据测绘工程项目的规模和标准、工期的长短、拟投入的人员设备的多少,按实际发生并参考以往测绘工程项目中包干控制的历史数据,结合项目所在地的经济情况来综合预测项目工程的成本费用。 (1)首先,分析测绘工程项目所需人员,用工的人工费单价,再分析员工的工资水平及社会劳务的市场行情,根据工期及准备投入的人员数量分析该项工程合同价中人工费所占比例。测绘工程项目中劳务费的支付在成本费用中所占比重较大,而且工期的长短与质量管理的控制都与人员有着重要的关联,所以应作为重点予以准确把握。(2)测算所需材料及费用。(3)测算使用的仪器设备及费用。在测绘行业中,除测绘劳务费外,仪器设备的投入在成本费用中所占比重较大。而所需的仪器设备的型号,数量一般是在定额中的工作量中套算出来的,与现实有一定差异,工作效率也有不同,因此要测算实际将要发生的仪器费用,同时,还得计算需新购置的仪器设备费的摊销费。(4)测算间接费用,间接费占总成本的15%~20%左右,主要包括企业管理人员的工资、办公费、工具用具使用费、财务费用等。(5)成本失控的风险分析。项目成本失控的,就是对在本项目中实施可能影响目标实现的因素进行事前分析,通常可以从以下几方面来进行分析:第一,对测绘工程项目技术特征的认识。第二,对业主有关情况的分析,包括业主单位的信用、资金到位情况、组织协调能力等。第三,对项目组织系统内部的分析,包括组织施工方案、资源配备、队伍素质等方面。第四,对项目所在地的交通状况的分析。第五,对气候的分析。气候的因素在工程的进度影响很大,特别是前期外业作业过程中,这一点很重要。 总之,通过对上述几种主要费用的预测,即可确定直接费用、间接费用的控制标准,也可确定必须在多长工期内完成该项目,达到项目管理的目标控制。所以说,成本预测是成本控制的基础。 2 成本控制 项目成本控制就是在项目实施过程中对资源的投入,测绘过程及成果进行监督,检查和衡量,并采取措施确保项目成本目标的实现。成本控制的对象是工程项目,其主体则是人的管理活动,目的是合理使用人力、物力、财力,降低成本,增加效益。 成本控制是测绘项目能否对企业产生效益最重的一个关键步聚。对于测绘项目的成本控制主要注重以下几个环节: 2.1全员成本控制。成本控制涉及到项目组织中的所有部门、班组和员工的工作,并与每一个员工的切身利益有关,实行岗位目标责任制,充分调动职工的工作积极性和主动性,增强责任感和紧迫感,,充分调动每个部门、班组和每一个员工控制成本、关心成本的积极性,真正树立起全员控制的观念。针对测绘项目的性质不同,可以实行包干制、月薪制、日薪制等。 2.2全程成本控制。首先要把计划的方针、任务、目标和措施等加以逐一分解落实,越具体越好,要落实到班组甚至个人;责任要全面,既要有工作责任,更要有成本责任;做到责、权、利相结合,对责任人的业绩进行检查和考评,并同其工资、奖金挂钩,做到奖罚分明。 项目成本的发生涉及到项目的整个周期,项目成本形成的全过程,从项目的准备开始,经测绘过程至资料验收移交后的后期服务的结束。因此,成本控制工作要伴随项目实施的每一阶段,如在准备阶段要制定最佳的组织实施方案,在实施阶段按照业主要求和技术规范要求,充分利用现有的资源,减少成本支出,并确保工程质量,减少工程返工费和工程移交后的后期服务费用,工程资料验收、移交阶段,要及时依合同价款办理工程结算,使工程成本自始至终处于有效控制之下。 2.3动态控制原则。成本控制是在不断变化的环境下进行的管理活动,所以必须坚持动态控制的原则,所谓动态控制就是将人、材、物投入到测绘工程项目实施过程中,收集成本发生的实际值,将其与目标值相比较,检查有无偏差,若无偏差,则继续进行,否则要找出具体原因,采取相应措施。实施成本控制过程应遵循“例外”管理方法,所谓“例外”是指在工程项目建设活动中那些不经常出现的问题,但关键性问题对成本目标的顺利完成影响重大,也必须予以高度重视。在项目实施过程中属于“例外”的情况通常有,如测区征地、拆迁范围红线业主临时的变更,临时租用费用的上升、天气的原因工期无法及时完成、仪器设备的损毁与检修等,从而影响工程进度的顺利进行。 2.4节约原则。节约就是项目实施过程中人力、物力和财力的节省,是成本控制的基本原则。节约绝对不是消极的限制与监督,而是要积极创造条件,要着眼于成本的事前监督、过程控制,在实施过程中经常检查是否出现偏差,以优化施工方案,从而提高项目的科学管理水平来达到节约。 3 降低成本 降低项目成本的方法有多种,概括起来可以从合同管理、组织、技术、经济等几个方面采取措施控制,找出有效途径,实现成本控制目标。 3.1成本分析。成本分析对各种成本(包括人工费、材料费、仪器设备费、其他直接费用、间接费用)进行分析、管理和归集。系统地研究成本变动因素,检查成本计划的合理性,通过分析,深入揭示成本变动规律,需求降低施工项目成本的途径。 实际的利润也就是企业的效益(盈余值),盈余值是一种能全面衡量工程进度、成本状况的整体方法,其基本要素是用货币量代替工程量来测量工程的进度,因此盈余值也反映了项目管理者的管理水平。 3.2采取组织措施控制工程成本。要明确项目部的机构设置与人员配备,明确管理部门、作业队伍之间职权关系的划分。项目一般实行项目经理责任制,由项目经理统一管理,对整体利益负责任。项目部各成员要在保证质量的前提下,严格执行项目成本分析标准,确保正常情况下不超成本支出,如果遇到不可预见的情况,超成本较大时,应及时找出原因。在具体工作中,工作要仔细、资料要完整、签认要及时、索赔要主动。如属工程量追加,则应积极及时同业主协调,追加签证。 3.3采取技术措施控制工程成本。要充分发挥技术人员的主观能动性,对主要技术方案作必要的技术经济论证,以寻求较为经济可靠的方案,从而降低工程成本,包括采用新技术、新方法、新材料等节约成本。 3.4采取经济措施控制工程成本。(1)加强合同管理,控制工程成本。合同管理是测绘项目管理的重要内容,也是降低工程成本,提高经济效益的有效途径。企业必须以工程承包合同为标准,确定适宜的的质量目标。质量目标定得高,相应的质量标准也要高,投入也要增大。因此,每项工程要达到什么目标要事先认真研究,除树立品牌、扩大知名度外,要仔细研究承包合同的要求,恰当把准合同要求的临界点。在具体工作中,应注意从三个角度把握好质量标准:第一,对超标准创优工程,要从企业的宏观环境和自身实力,通过认真的去把握,不可轻易做出不切实际的承诺,片面追求虚名,增加的测绘工程成本。第二,安全也是也直接影响企业的效益的一个方,加强安全管理工作,势必在安全保护措施上增加投入或花费一定的管理精力。第三,以合同为准则,搞好资金管理,及时确保工程款项按期收回。(2)人工费控制。企业资源的有效配置、合理使用是发挥资源整体效能的技术环节。人力资源是决定其它资源是否能够合理有效配置的前提。而人工费一般占全部工程费很重的比例,所以要严格控制人工费。所以企业要制定出切实可行的劳动定额,要从用人数量上加以控制,有针对性地减少或缩短某些工序的工日消耗,力争做到实际结帐不突破定额单价的同时,提高工效,提高劳动生产率。另还要加强工资的计划管理、提高出勤率和工时利用率,尤其要减少非生产用工和辅助用工,保证人工费不突破。(3)材料费的控制。要严格计算材料的使用计划。(4)仪器设备费的控制。根据细化后的组织实施方案和调整后的单价分析,合理安排充分利用仪器,减少停滞,保证仪器设备高效运转。(5)加强质量管理,控制返工率。在工程实施过程中,要严把工程质量关,各级质量自检人员定点、定岗、定责、加强测绘工序的质量自检和管理工作真正贯彻到整个过程中,采取防范措施,做到工程一次合格,杜绝返工现象的发生,避免造成因不必要的人、财、物等大量的投入而加大工程成本。 总之,只有成本预测为成本确立行为目标,成本控制才有针对性;不进行成本控制,成本预测也就失去了存在的意义,也就无从谈成本管理了,成本预测、成本控制又是降低成本的基础。三者之间相辅相成,对测绘项目成本的控制起到十分重要的作用。 结束语:只有把测绘项目成本管理与测绘实际工作相结合,有组织、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学管理的工作,并建立适宜的激励约束机制,才能使我们的企业的经济能力不断提高,立足于更加激烈的竞争市场。 测绘工程论文:加强成本管理 提高测绘工程质量 测绘项目成本管理的目标是在保证质量前提下,寻找进度和成本的最优解决方案,并采用先进的信息技术手段,应用现代科学成本管理方法对成本、进度进行有效地综合控制,将给工程带来极大的效益。就测绘成本管理的完整工作来说,可以划分为成本计划、成本预算、成本控制、成本核算等,下面就成本预算、成本控制两方论文联盟//面进行阐述。 1、成本预算:成本预算是通过货币的形式来评价和反映项目工程的经济效果,是加强企业管理、实行经济核算、考核工程成本和编制工程进度计划的依据,是为科学编制、合理的成本控制目标提供依据,因此,成本预测对提高成本计划的科学性、降低成本和提高经济效益,具有重要的作用。 1.1掌握测绘工程信息,科学运筹前期工作。测绘工程项目预测是成本控制的重要前期工作,要充分认识项目成本预测的意义。 ①首先要掌握该项目准确的工程信息,了解项目业主的机构职责、队伍状况、资质信誉等基本情况;②掌握测绘工程项目的性质,弄清工程投资渠道和资金是否可以到位情况;③掌握测绘工程项目的主要内容。了解项目的工程量、简易程度、工期、人员、设备、业主的要求。④分析在正常情况下完成该工程所需的人力、材料、仪器设备、水、电、管理费、税金等所有的成本。⑤企业根据自身的综合因素,做出合理报价。 1.2做好测绘工程项目工、料、费用预测成本预测,确定成本控制目标。根据测绘工程项目的规模和标准、工期的长短、拟投入的人员设备的多少,按实际发生并参考以往测绘工程项目中包干控制的历史数据,结合项目所在地的经济情况来综合预测项目工程的成本费用。 ①分析测绘工程项目所需人员,用工的人工费单价,再分析员工的工资水平及社会劳务的市场行情,根据工期及准备投入的人员数量分析该项工程合同价中人工费所占比例。测绘工程项目中劳务费的支付在成本费用中所占比重较大,而且工期的长短与质量管理的控制都与人员有着重要的关联,所以应作为重点予以准确把握。②测算所需材料及费用。③测算使用的仪器设备及费用。在测绘行业中,除测绘劳务费外,仪器设备的投入在成本费用中所占比重较大。而所需的仪器设备的型号,数量一般是在定额中的工作量中套算出来的,与现实有一定差异,工作效率也有不同,因此要测算实际将要发生的仪器费用,同时,还得计算需新购置的仪器设备费的摊销费。④测算间接费用,间接费占总成本的15%~20%左右,主要包括企业管理人员的工资、办公费、工具用具使用费、财务费用等。 2、成本控制:成本控制是测绘项目能否对企业产生效益最重的一个关键步聚。对于测绘项目的成本控制主要注重以下几个环节: 2.1全员成本控制。成本控制涉及到项目组织中的所有部门、班组和员工的工作,并与每一个员工的切身利益有关,实行岗位目标责任制,充分调动职工的工作积极性和主动性,增强责任感和紧迫感,,充分调动每个部门、班组和每一个员工控制成本、关心成本的积极性,真正树立起全员控制的观念。针对测绘项目的性质不同,可以实行包干制、月薪制、日薪制等。 2.2全程成本控制。首先要把计划的方针、任务、目标和措施等加以逐一分解落实,越具体越好,要落实到班组甚至个人;责任要全面,既要有工作责任,更要有成本责任;做到责、权、利相结合,对责任人的业绩进行检查和考评,并同其工资、奖金挂钩,做到奖罚分明。 2.3动态控制原则。成本控制是在不断变化的环境下进行的管理活动,所以必须坚持动态控制的原则,所谓动态控制就是将人、材、物投入到测绘工程项目实施过程中,收集成本发生的实际值,将其与目标值相比较,检查有无偏差,若无偏差,则继续进行,否则要找出具体原因,采取相应措施。 2.4节约原则。节约就是项目实施过程中人力、物力和财力的节省,是成本控制的基本原则。节约绝对不是消极的限制与监督,而是要积极创造条件,要着眼于成本的事前监督、过程控制,在实施过程中经常检查是否出现偏差,以优化施工方案,从而提高项目的科学管理水平来达到节约。 3、降低成本:降低项目成本的方法有多种,概括起来可以从合同管理、组织、技术、经济等几个方面采取措施控制,找出有效途径,实现成本控制目标。 3.1成本分析。成本分析对各种成本(包括人工费、材料费、仪器设备费、其他直接费用、间接费用)进行分析、管理和归集。系统地研究成本变动因素,检查成本计划的合理性,通过分析,深入揭示成本变动规律,需求降低施工项目成本的途径。实际的利润也就是企业的效益(盈余值),盈余值是一种能全面衡量工程进度、成本状况的整体方法,其基本要素是用货币量代替工程量来测量工程的进度,因此盈余值也反映了项目管理者的管理水平。 3.2采取组织措施控制工程成本。要明确项目部的机构设置与人员配备,明确管理部门、作业队伍之间职权关系的划分。项目一般实行项目经理责任制,由项目经理统一管理,对整体利益负责任。项目部各成员要在保证质量的前提下,严格执行项目成本分析标准,确保正常情况下不超成本支出,如果遇到不可预见的情况,超成本较大时,应及时找出原因。在具体工作中,工作要仔细、资料要完整、签认要及时、索赔要主动。如属工程量追加,则应积极及时同业主协调,追加签证。 3.3采取技术措施控制工程成本。要充分发挥技术人员的主观能动性,对主要技术方案作必要的技术经济论证,以寻求较为经济可靠的方案,从而降低工程成本,包括采用新技术、新方法、新材料等节约成本。 3.4采取经济措施控制工程成本。①加强合同管理,控制工程成本。合同管理是测绘项目管理的重要内容,也是降低工程成本,提高经济效益的有效途径。企业必须以工程承包合同为标准,确定适宜的的质量目标。质量目标定得高,相应的质量标准也要高,投入也要增大。因此,每项工程要达到什么目标要事先认真研究,除树立品牌、扩大知名度外,要仔细研究承包合同的要求,恰当把准合同要求的临界点。②人工费控制。企业资源的有效配置、合理使用是发挥资源整体效能的技术环节。人力资源是决定其它资源是否能够合理有效配置的前提。而人工费一般占全部工程费很重的比例,所以要严格控制人工费。所以企业要制定出切实可行的劳动定额,要从用人数量上加以控制,有针对性地减少或缩短某些工序的工日消耗,力争做到实际结帐不突破定额单价的同时,提高工效,提高劳动生产率。另还要加强工资的计划管理、提高出勤率和工时利用率,尤其要减少非生产用工和辅助用工,保证人工费不突破。③材料费的控制。要严格计算材料的使用计划。④仪器设备费的控制。根据细化后的组织实施方案和调整后的单价分析,合理安排充分利用仪器,减少停滞,保证仪器设备高效运转。⑤加强质量管理,控制返工率。在工程实施过程中,要严把工程质量关,各级质量自检人员定点、定岗、定责、加强测绘工序的质量自检和管理工作真正贯彻到整个过程中,采取防范措施,做到工程一次合格,杜绝返工现象的发生,避免造成因不必要的人、财、物等大量的投入而加大工程成本。 4、结语 只有把测绘项目成本管理与测绘实际工作相结合,有组织、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学管理的工作,并建立适宜的激励约束机制,才能使我们的企业的经济能力不断提高,立足于更加激烈的竞争市场。 测绘工程论文:建筑工程测绘技术问题与优化措施 【摘要】随着目前我国社会经济的持续高速发展,人们生活质量在不断提高的同时对于建筑质量也提出了更为严格的标准要求。而要想确保建筑工程项目能够达到较高的建设质量,合理应用好工程测绘技术便是其中最为关键的一项手段措施,对于提高工程施工质量有着极其重要的作用价值,相关的施工单位对于工程测绘工作的重要性也形成了较为深刻的认识。本文将重点针对目前建筑工程测绘技术存在的问题与优化措施,展开相关的分析、探讨。 【关键词】建筑工程;测绘技术;问题;优化措施 1引言 面对当前社会发展的新形势,对于建筑工程项目的施工质量也提出了更为严苛的标准要求,因此在建筑工程施工领域内充分应用好测绘技术,也成为了一项主流的发展趋势。分析其背后的原因主要还是由于工程测绘技术可以极大的提高建筑施工的质量水平与效率,并进一步促进工程测绘技术的高速化发展。对此,本文重点就针对目前建筑工程测绘技术现状问题的分析,提出了一些针对性的优化改进措施,以期能够为促进我国建筑工程测绘技术的发展发挥一定的积极作用。 2建筑工程测绘技术存在的问题 在当前的建筑工程测绘作业领域内,尽管测绘作业有着较高的合格率,然而却也同样会面临着相关的问题情况,尤其是在建筑工程的质量管理以及所选用的测绘作业方式方面,由于可能会千差万别,因此也就导致了测绘工作将会产生出严重的质量缺陷,现将建筑工程测绘作业过程中所面临着的一些问题情况展开具体分析: 2.1质量监管不到位 针对建筑工程项目所开展的质量监督与管理工作,应当是由开发商、施工单位与监理方一同进行监督管理。然而在实际的建筑工程质量监管与验收环节当中,往往对于工程项目的施工测量质量重视程度不足,所开展的相关工程验收工作也更多都是敷衍了事,并未能够真正落到实处,难以实现由本质上对施工测量做到合理化的监督与控制,这也在很大程度上导致建筑施工测量水平受到了严重限制,难以达到预期的施工目标要求。 2.2结果检查不严格 部分相关的施工单位或是检查测绘部门在应用相关测绘技术开展施工作业时,往往未能够严格依据有关规范标准来搜集相应的测绘数据信息,这也将直接造成测绘工作产生出严重的问题缺陷,对于存在的隐患问题不能够做到及时发现与处理,导致工程测绘的质量水平无法得以有效提升,测绘作业效果也将大大折扣,使得测绘工作出现形式大于内容的情况。而且,由于测绘人员本身的能力水平参差不齐,所引起的各种测绘误差也频繁出现,然而这些误差情况只有稍加注意则是完全能够有效避免的。同时一些工作人员即便是在发现了相关的问题情况后,却并未能予以足够的重视,对于误差没有及时纠正,这也将会在很大程度上导致测绘质量受到严重的负面影响。 3优化改进措施 针对以上所提到的建筑工程测绘技术问题,可通过采取加强检查严谨性以及完善质量监督管理体制来予以优化改进,现分析如下: 3.1加强检查严谨性 若在应用工程测绘技术的过程中未产生问题隐患,则应当搜集相关的检测信息,对测绘结果加以规范、完善。在提交测绘信息的过程中要注意确保信息的完整性,以免因个人因素而致使测绘信息发生丢失或错误情况,必须确保测回信息内容完全正确方可应用到具体的工程项目施工过程当中。下图1为某建筑工程测绘现场作业情况。 3.2完善质量监管体系 当前,我国在对工程测绘技术的应用方面依然存在着许多的缺陷与不足,这也使得工程测绘技术应用体系与质量监管体系缺乏良好的完善性。因此确立出完备的科学管理体系将能够大幅度加强对工程测绘职责的划定,同时对于整体工程项目做到严密化的监管与控制,这样毅力也便能够实现对测绘技术在实际应用过程中,针对各环节所出现的问题和质量缺陷予以及时修正,并保障测绘资料更加全面,以免在测绘作业过程中因测绘结果而发生错误问题,实现对测绘工作质量的有效提升。但同时也要认识到对于质量监管体系的改进与完善并非是短时间内能够速成的事情,而应当是要做到长期性的坚持才能够实现,因此,也就必须要尽快制定出相关的法律规范来确保质量监管体系的有效落实。 4结语 总而言之,在建筑工程项目的施工过程当中,工程质量水平在很大程度上是会直接受到工程测绘工作的影响。因而,相关的施工单位在开展项目建设工作时,往往为了确保建筑工程施工项目能够达到较高的质量水平,就必须针对工程测绘技术存在的一些问题情况展开深入分析,并指出相应的改进措施,并由此来保障工程测绘工作的高质量完成。相关的建筑工程施工单位必须关注于对各项工程测绘技术的充分应用,以确保能够实现对建筑工程项目施工质量水平的全面提升。 作者:黄静 单位:天津中盛联行企业管理有限公司 测绘工程论文:测绘工程常见问题及对策 【摘要】在社会经济迅速发展的带动下,我国工程的建设规模不断扩大,工程测绘中的问题也日益突出,给整体工程的质量带来一定的影响。本文主要对工程测绘中常见的问题进行探讨,并研究出针对性的解决对策,进而提高提高工程建设的质量。 【关键词】测绘工程;常见问题;解决对策 引言 建筑业作为我国当前经济社会建设主要发展的行业之一,其带来的经济与社会效益随着时间的推移,不断提高,对现代城市的建设也具有重要的意义,随着建筑行业的发展规模不断扩大,工程测绘在工程建设中的地位日益提升。而随着关注工程测绘的热度越来越高,人们对于其要求也在不断的提高。而对着工程规模不断增大的环境下,不仅相应的投资金额也在升高,传统的工程测绘技术难以满足当前工程建设的实际要求。因此,要实现全方位的工程测绘管理,就目前的整体条件来看,可能性不大。在实际的工程测绘环境,常会因其技术或管理等其他方面的问题,而出现一些较为难解决或未曾出现的问题,要进一步的提高工程测绘技术的水平,对其常出现的问题进行深入的分析,提出针对性的解决对策,并全面落实对策。 1测绘工程中常见的一些问题 1.1测绘工程质量的问题 对以往建筑工程施工的状况进行分析,发现不少的建筑单位会在测工程竣工后,进行测绘工作,这也直接导致测绘人员不能准确及时地发现工程建设中发出的任何问题,测绘工作的进行对于后续有效解决这些工程施工问题的意义不大,甚至还可能会造成工期拖延,影响后续工程项目的顺利施工。在实际进行建筑工程施工的过程中,人们对于工程质量的关注度极高,而在测绘工程环节,却难以规避质量问题。其中,工程施工现场的环境因素与测绘仪质量偏差均是致使测绘工程产生质量问题的重要原因。 1.2安全与管理问题 从古至今,工程的安全问题一直是倍受社会关注的一个问题,其作为建筑工程中比较常见的一种问题,在工程建设规模不断扩大的环境下,对整体工程的质量影响也日益突出。而工程管理问题作为目前建筑行业发展中,一种具有代表性的问题,不仅对工程后续的顺利施工影响极大,同时对工程的施工进度影响也不容小觑[1]。工程的安全与管理问题在测绘工程中也同样存在。而在实际开展测绘工程的过程中,引发其工程安全与管理问题的主要原因是参与该工程活动的工作人员自身施工安全意识不足,比如在施工现场,有一部分的施工人员没有佩戴安全帽,还有一些工作人员在施工过程中没有严格遵守施工场地的安全操作规则,这些现象在实际测绘工程中比较普遍,这些均属于测绘工程安全问题的范畴。而测绘工程中的管理问题,通常表现在施工的材料与设备的管理这两个方面。对当前测绘行业的发展形势进行分析,发现测绘仪器与相关的设备产量日益增多,形形色色的测绘工具的具体操作与使用需要专门的机构进行探究,掌握最新的测绘工具应用情况。而由于相关机构在监管测绘仪器的过程中监管方式缺乏一定的科学性与合理性,加上监管力度不够,进而导致测绘企业在实际开展相关测绘工作过程中,应用机构推荐的测绘仪器测量出来的数据,与实际数值存在一定的出入。测量结果的正确性与可靠性不能得到有效的保证,不仅给企业后续顺利开展测绘活动造成不良的影响,甚至还可能阻碍建筑行业的日后的发展。 1.3成本控制问题 施工企业的成本控制问题在测绘工程中,尤为明显,而导致其出现成本控制问题的主要原因是负责测绘工程的相关人员缺乏对预算编制的了解与认识,这对企业的预算编制效率与预算质量均造成极大的影响[2]。同时,在未有效解决成本控制问题的情况下,预算的实效性也会受到一定的影响,情节严重的,还可能会引发事后预算的事故。此外,测绘企业的成本控制人员责任的划分不够明确,管理方式比较笼统,在实际管理测绘工程的成本控制中,显得比较随意,导致成本不断的升高,这些均是致使企业成控控制问题的重要原因。 2解决测绘工程常见问题的对策 2.1构建测绘工程质量保证体系 要进一步的提高测绘工程的质量,构建工程质量保证体系是一种可以在短时间内看见效果的对策。工程质量保证体系不仅有利于完善测绘工程的相关制度,还可以提高测绘工程质量的可行性,并确保其科学性,为后续的工程顺利建设,提供有效的保障。其次,要全面落实岗位责任制,根据不同岗位承担的职责与负责的区域或工作内容,进行责任的分配,确保责任划分的合理性,并通过上下监督的方式,使岗位责任制的督促作用在测绘工程中得到充分的发挥,同时提高各部门人员的责任意识[3]。此外,在测绘产品质量的环节,相关的工作人员需要以质量控制作为管理其产品质量的前提,认真做好相关的检查与记录工作,在每一个项目完毕后,为了确保其质量,可以与公司的质检部门进行合作,提高检查的专业性。在检查具有代表性问题区域与较为复杂地区时,要相应的加大检查力度,并确保测绘产品质量的相关资料的完整性,提高检查的可靠性,进而达到提高测绘工程质量的目的。 2.2解决工程管理与安全问题的对策 在建筑行业不断发展的过程中,要进一步的扩大工程的建设规模,提高工程施工的安全性是其重要的因素。唯有基于工程安全,建筑行业的发展与施工质量才变得有意义,对测绘工程来说,也是同样。因此,在实际开展测绘工程的相关工作环节,要提高其施工安全管理的水平,必须细化管理内容,特别要关注不良天气对参与测绘工程活动工作人员的伤害。同时,还可以以成立安全测绘施工管理领导小组的方式,开展后续相关的工程安全管理工作,提高整体的测绘工程安全管理水平,对于强化施工人员安全意识具有重要的意义,此外,加强施工人员技术交底工作,对其实行岗前培训,也是有效解决测绘工程管理与安全问题的对策。仪器管理是测绘工程管理的主要内容,除了要做好测绘仪器的相关管理工作,还要进一步的加大设计编制、操作流程、施工顺序、测绘的组织与方案的管理力度,负责测绘工程的相关人员在调整工作的过程中,需要综合实际的天气与环境状况,在不影响施工安全性的前提,实行有效的监管对策,减少测绘工程管理问题的发生,加快测绘工程施工的进度。 2.3严格控制成本 从上述的问题中,了解到成本控制问题不仅会降低测绘工程的质量,还对测绘企业实现可持续发展造成一定的影响,要高效解决成本控制的问题,需要测绘施工企业可以设立对成本监控管理的小组,该小组的主要工作内容是负责材料的管理与审查测量施工设计文件,为了避免企业财务因产生混乱局面而导致企业成本无法控制的问题,成本监控管理小组要与企业的财务部门独立开来。此外,在测绘工程中,对成本进行游戏的控制,可以从控制人员与测绘技术这两个方面投入更多的费用与经理,结合实际的测绘施工状况,来进行施工人员的投入与测绘技术的判定,进而达到以最小投入获取最大收益的目的。因此,要有效解决测绘工程企业中存在的成本控制问题,还需要借助审查工作与财务管理的作用。 3结语 综上所述,在工程建设的过程中,工程测绘作为其起点,工程测绘的质量与效率对后续工程项目顺利施工具有关键性的作用。因此,要提高工程测绘的质量,不仅要加强施工人员技术交底工作,对其实行刚签培训,还需要测绘施工企业建立一个专门的监控管理部门与财务部门,减少成本控制问题发生的可能性,同时,全面落实岗位责任制,根据不同岗位承担的职责与负责的区域或工作内容,进行责任的分配,确保责任划分的合理性,这些都是有效解决测绘工程管理与安全问题的对策。 作者:钟贤洪 单位:江西省核工业地质局二六三大队 测绘工程论文:测绘工程实验教学中心仪器设备管理 摘要:总结近年实验中心设备仪器管理现状,分析仪器设备管理过程中存在的不足,给出了提高设备仪器使用效益的具体措施,并在此基础上对高校测绘工程专业实验设备的创新管理模式进行了探讨。 关键词:测绘实验教学中心;仪器设备;创新管理;使用效益 测绘工程是实践性、应用性很强的工科专业。目前,测绘工程专业主要培养应用型高级测绘技术人才,不但要求学生有扎实的基础理论知识,还要有一定的实践及动手操作能力、科学研究创新思维。高校实验教学中心是培养具有实践能力人才的重要场所,是培养具有创新精神的人才的重要阵地,在高校学生培养体系中占有举足轻重的地位。因此,如何提高实验室的建设管理水平,最大程度地提高仪器设备使用效率、发挥其最大的投资效益,是高校实验室目前急需研究的问题。 1测绘实验教学中心设备仪器管理现状 龙岩学院资源工程学院测绘实验教学中心是学校重要的实践教学基地。目前,中心有使用面积约300m2,有各类实验仪器价值达500万元。其中,精密仪器主要有GPSRTK、测量机器人、激光隧道断面仪、精密水准仪、测深仪、激光垂准仪等;常规仪器主要有自动安平水准仪、全站仪、经纬仪、徕卡测距仪、求积仪、数显倾角仪等。随着学科的不断发展,学校办学条件的逐步改善及学校领导的重视,实验中心未来仪器设备投入越来越大,设备配置将更加完善齐全,高精度贵重仪器将逐步增多,但实验中心在综合管理、仪器设备管理等诸多方面存在一些问题,下面将结合中心实际情况分析目前仪器设备管理现状。 1.1实验中心管理理念及意识跟不上学校发展 升本十多年来,学校发展日新月异,进行了较大规模的资源重组,重视开放办学和社会服务,转变了学校的发展方向及人才培养模式,改变了原有的陈旧办学理念。但是,实验中心没有紧跟学校发展步伐,随着中心仪器设备的增多与完善、使用面积的扩大,实验中心的管理理念与学校发展脱节,创新管理理念不足,创新意识缺乏,管理上有些许被动。对仪器设备的购买缺乏前瞻性、综合性考虑,仍存在“只追求量不重视质”的传统观念。在采购大型精密仪器设备时,不经过有效的科学论证,对购买设备的必要性、适用性缺乏周密考虑,导致购买的部分仪器设备远远不能满足相应课程实验要求或者科研要求,只仅仅满足了相应的实验设备购置计划,直接导致部分仪器设备使用率极低,有的甚至闲置,浪费了有限的资源经费[1]。 1.2实验中心管理制度更新不及时、落实不到位 管理制度是否成熟完善是整个实验中心能否高效运行的关键,其中仪器设备管理制度是重中之重,关系仪器设备能否利用好、维护好、管理好。中心现有的一套仪器设备管理制度已多年未更新且缺乏创新性,造成设备管理过程中存在职责不清、运行不畅、难于落实等问题;部分管理制度缺乏系统性和科学性,导致在实施过程中失去了适用性;有些制度已跟不上现代高校办学理念的步伐,适用性差,针对性不强,不仅不能促进实验室制度改革创新,有时甚至会阻碍一些基本工作的常规运行。 1.3管理手段、模式落后 近年来,学校加大了对各实验中心的支持力度,测绘实验教学中心也随着学校的发展而有了长足进步,设备设施逐步增多、实验室面积等各种硬件条件越趋完善,但原有的管理手段及管理模式却没有足够转变,导致各实验室在资源整合、资源共享、协调发展等方面存在不足,直接影响实验中心综合实力的提升,阻碍了实验中心管理水平的提高。 2实验仪器设备创新管理模式 实验室的仪器设备是保障学校开展教学活动、科研项目、实习(训)、校企联合生产等工作的基础。为了保证实验中心不断完善和发展,对各仪器设备的精度要求势必越来越严格,随之而来的资金上的相应投入也会大幅增加,对仪器设备的使用和管理制度要求更高。因此,做好各仪器设备的日常管理,确保各设备能够正常使用,使各种设备实现使用效益最大化,最大程度为教学活动、科研项目的开展而服务,成为实验中心工作管理的主要原则和最终目标。如何建立一套高效、可行的仪器设备管理体系,是中心亟待解决的问题[2-3]。 2.1建立健全仪器设备管理制度 根据实验中心实际情况,建立健全仪器设备管理制度,对原有的一整套制度进行行之有效的更新完善。对原有职责分工不清的相关制度,落实责任人,签订责任书,从根本上解决职责分工问题;对于难于落实的原有制度,充分论证,查找原因,根据实际情况进行有针对性的修改,提高其适用性和可接受性;根据实验中心仪器管理过程中出现的各种新情况新问题,制定季度及年度修改完善计划,定期定时完善实验中心仪器设备管理制度,使其更具时效性、前瞻性。 2.2建立大型精密贵重仪器设备数据库,对其实行信息化管理 中心设备不断增多,对大型精密贵重仪器的管理也要更加规范。对大型精密贵重仪器进行电子登记造册,建立数据库,对设备状态、使用情况、保养维护情况等进行信息登记。进行信息化、在线管理是中心近期要完成的目标,并在远期规划实现对所有设备的信息化管理。 2.3建立集中分散管理相结合的新机制 中心近年来发展迅速,实验仪器设备现数量大、样式多。根据中心实际情况,初步建立了集中分散管理相结合的管理新机制:(1)价格低的普通仪器由中心集中管理,贵重精密仪器由技术负责人签订管理责任书后单独管理;(2)适用性广、使用频率高的仪器设备集中管理,专业性强、使用频率低的仪器设备由专人单独管理。 2.4加强对仪器的借、用、还等过程的监督管理 测绘专业仪器种类繁多,小配件零散多样且易丢失,相当部分仪器需要学生借出后使用,给仪器的管理提出了更高要求。根据这种实际情况,中心加强对仪器的借、用、还等过程的监督管理。(1)在仪器借领过程中,核实所有仪器数量及型号,并确认仪器完好情况,对仪器及相关各种零配件做到借出登记、确定领取责任人并签字;(2)在仪器使用过程中,讲解仪器操作规程,强化使用注意事项,对违规情况给予通报,并建立损坏赔偿制度;(3)仪器归还时,严格按照登记的型号、数量及零配件情况进行逐项核实,防止遗漏并检查仪器完好情况。 2.5建立设备总账,定期对仪器设备进行清查 将中心所有的仪器设备建立总账,并根据中心仪器增减报废等情况及时进行更新。设备总账要包括中心所有仪器以及各种零配件、各种低值品。各仪器及配件、低值品要登记其生产日期、采购时间、使用寿命、保养记录、报废年限等情况。建立健全定期清查制度,指定相关责任人定期对中心的所有仪器设备、配件、低值品等根据设备总账进行清查,及时报告损坏的、丢失的、无法使用的各类仪器,并根据实际情况采取相应措施[4]。 3结语 高校实验室设备管理是一项专业性强且极具探索性的课题,需要大量实验人员不断努力及辛勤探索来逐步完善推进,才能建立一套更加科学化、规范化、制度化的设备管理体系,更好地为科研和教学服务。 作者:宋宝来 王沙沙 陈栋 单位:龙岩学院资源工程学院 山东科技大学测绘科学与工程学院 测绘工程论文:测绘工程测量中测绘新技术的应用策略 【摘要】随着国内外计算技术、远程技术以及网络技术等的进一步发展,测绘技术也得到进一步发展与创新。与传统测绘技术相比,测绘新技术有着许多优势,其也正向着更高效、更快速以及更准确的方向逐渐发展,本文就针对测绘新技术在测绘工程测量中的应用进行分析。 【关键词】测绘工程测量;测绘新技术;应用策略 测绘技术在测绘工程测量中有着十分重要的作用,工程测量直接关系着整个工程项目的质量与水平。随着科学技术的不断发展,我国测绘技术有了新的进展,给建筑工程测量的水平带来保障。下文就对测绘新技术在测绘工程测量中的应用进行分析。 1“3S”技术在测绘工程测量中的应用 “3S”技术就是指全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)以及地理信息系统(GIS)。站在测绘技术发展的整体角度来看,“3S”技术是目前测绘新技术中的关键技术之一,运用这三种技术能让测绘人员更加快速、高效以及准确的获得地理空间数据信息,为测绘工程测量项目的具体实施提供创造力条件。(1)全球定位系统(GPS),其是一种可实现定位和跟踪的导航系统,为地理空间距离的测量提供有力支撑,且能利用计算机系统对有关信息进行分析和了解。能在根本上保证测量的准确性特征,对之后项目的有效施工奠定扎实的理论基础和保障。随着全球定位系统的应用,测绘工程测量的应用得到很大程度上的提升,许多测绘工作人员只要掌握计算机的操作方法,就可以获取数据信息开展分析工作,这样一来,测绘人员的工作强度也在很大程度上的得到了减缓。(2)遥感技术(RS),在测绘工程测量中运用遥感技术,能实现对建筑工程建设面积进行整体观测,加上遥感技术在实际应用中有着经济性和时效性的特点,能实现人们对地形地貌条件进一步测量。(3)地理信息系统(GIS)。在工程测量中运用地理信息系统,能实现对数据信息进一步采集和处理,建构出三维模型,进行工程的全面分析,以此来保证工程的质量。在工程的实际测量中,为了实现管理自动化、信息化、实时化的实现,运用地理信息系统技术能对工程实现预测和决策,进一步保证数字化信息的较高准确性。 2数字化技术在测绘工程测量中的应用 在测绘工程测量中,数字化技术得到了广泛的应用与推广,具体表现在地图技术和成图技术中。一般来说,以往应用的传统形式GIS系统自身在地图数字处理中的表现并不理想,需要大量人力与物力最为支撑,由此测绘单位不得不投入大量人力、物力、财力,这样才能获得比较准确的测绘结果,但是在实际情况下,经济节约为基础条件是现代化产生活动中必然要求,之前使用的GIS系统也就逐渐失去了其竞争优势。和GIS系统的大量任务相比,数字化技术的推广应用有着更好的发展空间。数字化技术能对有关纸质地图加以整理,特别是在地图比例基础上实现了精确化的处理,且可以对纸质地图进行深度化编辑或修复处理工作。另外,数字化技术在实际应用中,在相应实物技术的表现层面上,数字化技术水平已经比较高了,且技术的要求层面也更为先进。近些年来,数字化技术常应用在手扶跟踪与扫描工具的工作中,凭借数字化技术能在多个角度上对有关资源信息进行科学的收集,较之传统形式的处理技术,其收集到的数据信息有着更高的效率、速度更快且信息数据处理得更加准确。在实际应用中,其有着极强的优势。同传统形式的野外数据采集工作,以及实地测量手段比较来说,数字化技术的运用推动着测绘行业进一步发展,能更好地满足现代化社会的实际发展需求。 3摄影测量技术在测绘工程测量中的应用 摄影测量技术是指使用先进的摄影方法,对所测物体的基础性信息进行有效获取。目前,摄影测绘技术正在逐渐发展,成为数字化摄影测量环节,运用摄影测量技术就能在计算机操作和影像处理的基础上,对相关影像进行高效化的测绘,这样使得比较丰富室外测量测绘工作逐渐向室内工作转移,继而在很大程度上提高工作的效率和精确度。一般情况下,人口密度比较大的区域是很难顺利开展测量工作的,像城市的繁华区域,其人流量就比较大,室外测量工作就比较难开展,这时候借助这种先进的测绘新技术及能在很大程度上保证项目测绘工作的顺利开展,且能保证大面积性质项目测绘工作开展。另外,数字化测绘技术能按照城市比例尺地图实现测绘和更新,在很大程度上为城市规划工作与城市建设工作的提供数量较多的、较为准确的信息。随着我国城镇化的不断推进与发展,人口逐渐向着高密度区域迁移,使得室外测量工作难度不断增加,因此,摄影测量处理技术势必会在城镇化发展中发着不可替代的重要作用,为新城市的规划与新城市的发展提供有力保障。 4三维工业测量技术在测绘工程测量中的应用 自从20世纪80年代开始,高新技术不断发展,现代化工业生产也进入到了全新的发展阶段,有大量十分严格的生产要求,需要在产品的监测、质量的检验、过程的控制、自动化流程等环节中实现快速、精准的定位。在这个背景下,传统测量技术很难满足现代生产的需求,由此三维工业测量也就应运而生,自很快被广泛应用在工业生产的各个方面,在很大程度上推动了现代生产的进一步发展。另外,在三维工业测量的实际应用中,通常都是将电子经纬仪与近景摄影仪,将其当作是系统运行中传感器来实现操作的,继而在计算机的实际操作基础中形成了三维测量系统,其被广泛应用在汽车领域、飞机制造领域、卫星领域等,在这些领域中都有着十分重要的应用价值,如图1所示,3D数据库流程图。 5信息化测绘技术 目前,在信息化测绘技术的实际应用与发展中,推动着我国测绘技术的进一步发展,实现了质的飞跃。传统测绘技术发展成为现代数字化测绘技术,代表着我国测绘技术逐渐有了新的高度,在技术与效率方面都有着很大程度上的提升。信息化测绘技术的出现保证了我国测绘技术持续与良好的发展,能很大程度上满足了随时随地地理信息服务与工程测量的需求。就目前情况来看,信息化测绘技术有现代坐标基准构建技术与新型网络RTK技术,在实际工程测量工作中,能有效提升工程测量的精准度,保证工程测量的工作效率。在工程测量中信息化测绘技术的应用中,还能在节能减排、建设生态、建设新农村等方面发挥着重要作用,能有效提升我国的综合国力。 6总结 总之,在测绘工程测量中,工程测绘新技术应用能有效保证工程测绘的高精确度以及高测绘效率,促使测绘成本的降低,进一步提升测绘工作可靠性,帮助工程测绘能得到更好地发展。有关工作人员要积极开展对测绘新技术的研究与探析,为测绘新技术的广泛应用作出努力。 作者:谭小明 单位:赣州市城乡规划设计研究院 测绘工程论文:桥梁测绘工程GPS技术运用 【摘要】GPS技术在桥梁测绘工程中的应用,可以在对传统测绘技术无法解决的问题进行处理的基础上,提升桥梁测绘工程的测绘效率,本文主要从GPS在桥梁测绘工程方面的主要工作原理入手,对GPS技术在桥梁测绘工程领域的应用问题进行了探究。 【关键词】控制测量;GPS技术;桥梁结构变形监测 前言 GPS技术是美国国防部在20世纪70年代研究而成一种军民两用的卫星导航定位技术。在这一技术于20世纪90年代末投入使用以后,它凭借着全天候、实时性和全球性等技术特点,给人们生产生活的各个领域带来了巨大的变化。随着GPS技术的不断发展,GPS系统所表现出来良好的抗干扰性能和严格的保密性能开始得到了人们关注,目前这一技术已经在城市测量、工程测量等多个领域得到了应用。相比于常规的测量方法,GPS技术具有着测量精度高、观测时间段和全天候性特点。对GPS技术在桥梁测绘工程方面的应用问题进行探究,可以为桥梁工程的顺利开展提供帮助。 1GPS在桥梁测绘工程方面的主要工作原理 GPS系统的卫星星座主要由分布于间距为60°的6个轨道上的24颗卫星组成。在这一系统的实际应用过程中,卫星可以向接收机发送自身的星历参数和实时间信息等信息,接收机在接收卫星所发送的信息以后,会对三维位置和方向等信息进行计算[1]。图1所示的内容就是GPS在应用于桥梁测绘工程以后所构建的差分系统的示意图。从图1中所反映的内容来看,差分主要指的是两个或两个以上测站之间的相对定位。以上图中的A、B两点为例,上述两点在相同瞬间可以对相同的至少4颗一组的卫星进行观测,为确定B点所在的位置,相关人员可以以A点作为已知点,借助数据链将原始信息输送至B点。可以说,静态功能和动态功能是GPS技术应用于桥梁测绘方面的主要表现。以地球为参照点的绝对顶谁技术可以让检测技术的便利性得到提升,对基线在地球坐标系中的相对位置进行确定的相对定位技术可以让桥梁测绘的准确值得到有效提升。 2GPS技术在桥梁工程测量中的优势 定位精确性和全天候工作特性是GPS技术在桥梁测绘工程测量中表现出来的主要优势。同传统的测绘技术相比,GPS技术的测量效率和测量结果进度要远远高于传统测绘技术的精度。从桥梁测绘作业的实际情况来看,GPS技术也可以对传统测量技术在复杂地形情况下表现出的抗干扰性差和可靠性差的问题进行解决。例如在GPS技术应用于桥梁测绘工程以后,相关人员可以依靠单个操作站设置,对1500m以内的地区进行测量作业,这一措施的应用,可以让监测站的数量和人员数量有所降低,因而这一技术的应用,也可以让桥梁测绘工程的劳动力成本得到有效降低。 3GPS技术在桥梁测绘工程方面的应用措施 3.1桥梁勘察的高程控制 GPS控制网在桥梁工程控制测量中的应用,可以帮助人们解决桥梁的跨河水准和跨海水准问题。在根据某一精度对测站点的高程异常差值进行计算以后,可以将GPS点的大地高转化为正常高度,进而为桥梁勘察中的高程控制的实现提供帮助。某桥是白龙湖环湖路的组成部分。连接着湖区两岸两个乡镇,全长约1100m,沿线路走向路线跨越河面宽度超过1000m。项目沿湖两岸大地水准面变化相对平缓的方向布设跨河水准路线,如图2。两岸陆地上采用水准仪按照四等水准测量规范施测。跨越河面时,采用二等GPS跨河水准测量方法进行测量。GPS观测采用6台徕卡GPS1200双频接收机进行GPS静态相对定位,获取跨河导线点和非跨河导线点的高精度坐标和大地高H。GPS基线解算、网平差采用徕卡数据处理软件LG08.4版。将所有合格基线构建成路线GPS控制网,在WGS-84坐标系下进行三维无约束平差,无约束自由网平差数据的大地高用作GPS跨河法观测计算。后采用一台徕卡TS16全站仪按三等测距三角高程法进行跨河水准测量,对同一对跨河水准点进行对比检核。结果表明对于短距离的跨河高程传递,采用GPS水准测量进行正常高拟合的方法,完全可以达到三等跨河水准测量的精度要求。 3.2桥梁结构变形监测 桥梁结构的变形监测主要涉及到了以下内容:①桥梁墩台的变形监测;②桥梁的平面位移监测;③桥塔的变形监测。在桥梁变形监测中,人们通常会借助基于GPS技术的垂直位移监测机制和静力水准测量机制进行应用。在对水平位移监测机制进行应用的过程中,人们往往会从桥梁的线型差异性入手,对不同的观测方法进行应用,例如在直线型桥梁的水平位移监测中,工作人员会对基准线法和测角法进行应用;在曲线型桥梁的水平位移监测中,人们会对交会法、导线法和GPS测量法进行应用。从桥梁测绘工程技术的发展现状来看,GPS技术与其他变形监测技术的综合运用,已经成为了桥梁变形监测的主要发展趋势。 4GPS应用于桥梁测绘工程方面的注意事项 从GPS技术的应用过程来看,在信号接受过程中,信号可能会在多种因素的影响下出现传输中断的问题。为了对测绘数据的准确度进行保障,相关人员需要通过多种检测技术相结合的方式,提升测绘结果的数据精度[2]。相比于其他测绘技术,基于GPS技术的桥梁测绘技术所应用的函数关系具有着一定的复杂性。为了对信号传输过程和接收机在信号接收过程中产生的误差进行控制,相关人员需要对每一个可能引发误差的环节进行关注。为了保障测绘工作的精确度,测绘人员在将GPS技术应用于桥梁测绘工程以后,需要避开房屋和水域等硬性测绘结果的因素,也需要与高压线和变压器等设施保持一定的距离。 5结论 GPS测量技术在桥梁测绘工程领域具有着一定的优越性。这一技术所具有的全天候性、高精度化和实时性特征,可以让桥梁测绘的测绘进度得到有效提升,随着GPS技术的不断发展,这一技术的应用范围会得到不断拓展,对这一技术的积极作用进行充分发挥,可以为我国的经济发展和科技进步提供一定的支持。 作者:潘彦 单位:四川川北公路规划勘察设计有限责任公司 测绘工程论文:测绘工程测绘新技术应用 【摘要】 随着社会的不断进步,科学技术水平不断提高。测绘工程的发展水平也得到了显著提高,测绘技术的应用也不断加强,有效的的提高了摧毁工程的工作效率,提高了测绘的精准度。在此背景下,测绘工程逐渐走向自动化和网络化。目前,测绘新技术的在测绘工程中的应用范围不断扩大,对测绘工程的进一步发展也起到了很大作用。本文主要对当代测绘新技术在测绘工程中的应用情况进行分析。 【关键词】 当代测绘新技术;测绘工程;应用 前言 近年来,测绘工程的发展速度加快,对我国地质事业的发展起到了很大的促进作用,测绘结果也更加科学准确。随着科学技术的不断创新,在测绘工程发展中,越来越注重新技术的应用。当地测绘技术已经得到了广泛应用,有效地提高了测绘工程的测绘效率和测绘水平就,极大的满足了测绘工程的实际需要,对测绘工程的创新与进步具有很大作用。 1当代测绘新技术类型简述 1.1全球定位技术 这也是一种空间基准的导航系统,通过利用现代科技手段,对全球全球任何地方或近地空间及地面事物进行定位。[1]再对相关事物的空间定位模式进行数字化的表述。利用全球定位系统的硬件,可以给用户提供精准的坐标和导航,为用户提供高效、便捷的定位服务。在数字化技术的发展背景下,全球定位技术已经逐渐趋于成熟,并且得到了广泛应用。特别是在测绘工程发展中,全球定位技术的应用,已经非常普遍,已经成为测量工程不可缺少测绘新技术。 1.2RTK技术 RTK技术,是GPS应用中,一种新的常用的测量方法,可以说与全球定位系统是密切联系的,也是全球地位技术的新发展。目前,在测绘工程应用非常广泛。应用RTK技术,能够在野外测量工作中,实时得到厘米级定位精度,打破传统静态、快速静态、动态测量中,需要事后进行解算才能获得厘米级的精度的弊端,其时效性更高。RTK技术,主要采用了载波相位动态实时差分测量方法,对于工程放样、地形测图,各种控制测量具有非常大的作用,显著提高了野外作业的效率和质量。此外,RTK技术,主要是在实时处理两个测站的载波相位基础上,建立起来的,对观测点的三维坐标能够进行实时测量,而且保证了较高的测量精准度的。 1.3地理信息技术 地理信息技术也是测绘工程应用的一种测绘新技术,此技术融合了计算机技术、测绘遥感科学技术,是一种新的科学技术类型,在实际应用过程中显著提高了测绘质量。[2]在测绘工程中应用地理信息技术,能够对测绘信息数据进行分析、存储和管理,对于空间提示和辅助据侧具有一定的参考作用。在实际应用中,正确处理信息数据使关键,利用地理信息技术,对相关地理信息数据进行统一处理、表述,然后进行地理信息图像的绘制,成图更快,更准,提高了工程测绘的规范和水平。 1.4遥感技术 遥感技术,是一种探测技术,主要是根据电磁波相关理论,利用各种传感器收集、处理远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,最后进行成像处理,从而对地面各种事物进行探测和识别。遥感技术的具有一定的优势,其时效性和经济性很高,发展逐渐趋于多元化趋势,在多种领域已经得到了广泛应用。对于测绘工程,遥感技术的应用非常重要,起到的作用不可忽视,通过在测绘工程中应用遥感技术,能够充分展现写出各种比例尺和地形图,极大的提高了测绘工作的质量和效率。 2当代测绘新技术在测绘工程中的具体应用 2.1在城市给排水工程中的应用测绘新技术 城市给排水工程是城市基础建设与规划中的重要工程,字城市给排水工程建设中,由于城市地下管线数量较多,情况较为复杂,为了保证排水管道施工和管理顺利进行,需要应用当代的测绘新技术,对管线情况有一个更为精确的了解。当前,对于大多数城市,都在应用数字测图技术,有效促进了城市数字化的发展。在城市排水管道施工中,在城市喝到建设中,全站仪和数字水准仪已经成为必不可少的测绘新技术,通过应用测绘新技术,能够在保证城市地面完好无损的情况下,实现了排水管道准确安装和规划。特别全站仪技术的应用,显著提高了地下管道施工的质量和效率,全站仪的自动定位系统会有助于在施工中,更好地掌握位置与方向,为城市给排水工程的自动化奠定了良好的技术基础。 2.2在地基测量工程中应用测绘新技术 RTK测绘技术是地籍测量够工程中普遍采用的一中测绘新技术,在实际应用过程中,对每一宗地的测绘地籍图和权属界址点进行准确测定。[3]RTK技术在应用用具有一定的优势,那就是信息数据采集的精准度很高,通过利用GPS系统,把获得的数据自动录入GPS系统,从而获得精确地地籍图。一般在建设用地的勘测中,利用RTK技术,能够高质高效的对界桩位置进行测定,对土地的应用边界和有效使用面积进行确定,促进建设事业的正常进行。在土地应用动态的检测工作中,也会应用RTK测绘技术,对土地进行动态监测,土地检测的精准度和效率显著提高,相关部门对土地应用情况能够有一个准确、及时的把握。 2.3在通讯工程中应用测绘新技术 在通讯工程的发展中,需要对实地进行测量,要根据实际情况采集资料数据信息,从而作为通讯工程发展的可靠依据。这就要采用测绘新技术。[4]①要根据已经规划和设计好的路线走向图,结合路杆明细表等具体的材料,对其进行全面、透彻的分析,在一定的施工规范要求下,准确比较线路测量的方向和实际的偏移量,保证测量误差控制在规定的范围内,尽量减少横线路偏移的情况发生。②在通讯工程现场进行测量时,要科学采用连续载波差分法,准确设置基准点,在此基础上,应用GPS对线路进行测量。③在基准点位置,要设立GPS接收机、电台和电池等设备,要设置流动站山GPS接收机、GPS天线和流动电台等测量控制器,根据测量的实际情况,和合规划和应用测量方法,科学分析、处理测量数据,正确选择基点位置,合理创建观测标记,保证数据间的传输顺利。 2.4在大型水利工程中应用测绘新技术 近年来,我国的水利工程发展迅速,工程项目不断增加,特别是大型水利工程的兴建,对于我国树立事业发展至关重要。为了保证大型水利工程建设的顺利,往往需要应用当代测绘新技术,应用测绘技术的作用已经越越明显,受到了水利工程建设行业的高度重视。[3]在测绘新技术应用中,通过应用全球定位技术,提高了水利工程三角测量的数据控制力度。在应用中,要正确确立坐标三脚架,合理建立测绘内容,对具体影像进行全球扫描,然后实施图像测绘,进而提高水利工程的施工效率和施工效果。通过利用移动通讯技术,对水利工程的施工情况和工程质量进行实时监督和控制,为水利工程的健康、安全发展提供了可靠地保障。 3结论 综上所述,在测绘工程中应用当代测绘新技术,是测绘工作水平提高的重要表现,也是测绘工程发展的必然趋势。通过对当代测绘新技术的主要类型进行了解,具体分析测绘新技术在具体测绘工程中的应用情况,对于更好地下改进测绘新技术,更好地处理测绘工程中的各种问题,提高测绘工作的效率和精准度具有重要意义。 作者:蔡安宏 许恩庆 单位:瑞华国土勘测规划工程有限公司 测绘工程论文:测绘工程项目成本管理研究 摘要: 近年来,我国市场经济获得快速发展,测绘市场也正在由计划经济时代的管理体制逐步迈向市场化,并且在这一转变当中以项目质量成本管理工作作为核心的测绘经营管理体制也已经初步形成。但是,目前我国大部分测绘单位的管理制度不够完善,存在着成本高、效益差等问题。基于价值工程视角,对我国测绘工程项目成本进行研究,以期可以解决部分问题。 关键词: 测绘项目;成本分析;价值工程;成本管理 市场经济环境下,测绘企业应该完善管理手段,从技术管理和成本管理两个方面入手进行创新管理,以改变传统的重质量、轻管理、轻效益的管理方式。本文运用现代价值工程等现代管理理论,对测绘工程管理工作进行改革创新,加强测绘工程项目管理成本的实践指导,一方面降低企业的生产经营成本,提高企业的经济效益;另一方面真正实现高品质、低成本的测绘工程项目成本管理目标。 一、现状研究 在过去很长的一段时间内,在我国测绘工程受到了计划经济体制的很大影响。伴随着我国社会主义市场经济体制的快速发展,我国测绘市场也逐渐走向了技术导向型的方向。在市场经济环境当中如何加强测绘企业的成本管理,提高竞争力和经济效益,是当前测绘项目成本管理中面临的重要问题。首先,权责不清,缺乏统一的管理体制。在我国,测绘企业管理工程项目时重视质量而轻视效益,在企业内部成本管理工作缺乏科学的规划和统一的管理结构,导致成本管理计划往往难以落到实处,由于缺乏足够的重视,企业员工并没有充分认识到在企业发展中加强成本管理工作的重要的意义。在测绘企业成本管理工作当中,由于企业内部还没有建立完善的成本管理机制,从而导致了企业各部门和不同企业工作人员之间职责不清。其次,缺乏全程管理。在测绘工程项目当中,质量成本是测绘企业成本控制中的主要环节。但在实际当中,很多测绘企业对质量成本管理工作并没有给予足够的认识,导致在测绘产品的过程检查和最终检查中容易出现漏洞,这就在无形当中增加了测绘企业的质量成本。这些成本不仅会使企业在经济上遭受损失,同样也会对企业的信誉度造成严重的影响。 二、价值工程理论的应用优势分析 (一)价值工程的原理价值工程主要指的是通过对研究对象的功能进行详细的分析和评价,对产品、作业以及系统的功能与成本之间的关系进行改善,进而提高企业经济价值的活动。价值工程需要依靠群体的智慧进行有组织、有领导的活动,能够提高产品的功能,降低生产成本,从而使价值工程活动的对象能够有更高的价值。价值工程活动的目标就是节约成本,进而提高管理效益,在确保产品正常功效的前提下,提高价值,其最终的目标就是促进对整个社会中的资源更加高效地利用和更加合理地配置。 (二)价值工程成本管理优势分析 1.全程管理。在项目工程成本管理理论发展的过程中精力从事后管理到事中管理,再到事前管理得逻辑发展顺序。在进行测绘工程成本管理工作当中,事前管理阶段主要有预算管理和计划,事中管理工作主要包括了对成本的控制工作,事后管理工作主要包括对成本进行核算和进行调整阶段。在测绘工程项目管理工作的过程当中,可以将价值工程管理方法应用于测绘工程的每一个具体的阶段,并且能够对每一个阶段进行客观的评价和分析工作,并在此基础上提出具体的改进工作方案。从这一方面来说,价值工程在测绘管理工作当中的应用,使成本管理工作能够覆盖测绘工程项目的每一个环节,而不仅仅局限在成本控制方面,能够成功地应用到成本管理的全部过程,这样能够对每一个环节的成本进行科学的管理和控制。 2.高效性。在测绘工程项目当中,测绘工程项目的效率直接关系到测绘企业的经济效益,并对测绘企业竞争力的提高和市场占有率有着十分重要的影响。由于测绘产品在具体生产的过程中容易受到外在环境的较大影响且复杂程度比较高,因此在很多环节都容易出现不必要的资源浪费情况。测绘企业在工程项目实施中每年都要花费大量的支出在这一方面,但是这一部分的消耗并没有能够有效提高产品的质量,在企业效益提高过程中没有发挥任何作用。因此,在进行测绘产品的生产当中,如果能够采取合理的成本管理方法杜绝在各个环节可能出现的浪费现象,并且采用科学的方法避免这一部分开支,就能够对测绘成本实现更好的管理。而价值工程成本管理方法恰好能够对全程进行管理,能够有效杜绝生产中出现的成本浪费,从根本上更好地实现测绘企业的经济效益。 3.实用性强。在对测绘工程项目成本进行管理的过程中,在多目标的成本管理方面,很多学者依旧倾向使用多重属性效用函数理论,使用这一方面的核心思想是要建立工期—成本—质量综合均衡优化模型,之后通过现代计算机或者是通过灵活运用各种算法对模型进行解答。在进行工程项目成本的管理当中,采用效用控制系统或者是采用目标优化模型的管理方法在理论上是比较完美,但是在具体实施的过程中,其实际应用型却比较小。因为在具体使用的过程中,无论是通过多种算法进行求解还是建立科学的模型都很难被工作人员掌握,因此不具有实际可操作性,这也导致了以上理论实际上只能存在于理论方面。采用作业成本法,并对产品的形成和积累过程进行跟踪,相对来说具有实际可操作性,但是从整体上看,这一方法与财务管理相关的成本管理,更加偏向与财务会计方面,因此,也并不十分实用。价值工程能够从实际情况出发,拓宽成本管理的应用办法,具有实际可操作性,无论在理论方面还是在实践方面都简单易懂,能够保证成本管理当中的全员参与、全员控制,能够对测绘工程项目成本管理工作取得很好的效果。 三、发挥价值工程在测绘工程项目管理中的作用 第一,建立专职管理机构。在测绘企业内部建立其规范、同一、标准的权、责、利相互结合的价值工程管理结构,遵循民主集中制和标准化、规范化的原则,确保企业的成本管理的责任能够具体落实,通过逐级放责形成完整高效的成本管理体系。企业法人在公司的发展当中是以实现企业的最大经济效益作为目标的,因此,它们对企业的成本管理工作也使最为关注的,这样使其成为公司价值工程管理结构的领导。这些领导在成本管理工作的过程当中发挥着重要的表率作用,通过发挥领导的作用能够带动公司的其他职员积极参与价值工程的成本管理工作。在成本管理工作当中,通过权力与责任将成本管理工作的职责具体落实到企业的每一个员工身上,通过财务合理的方式激励企业的每一个员工认真落实自己的职责,这样可以以企业的法人为核心形成权、责、利相互结合的企业内部价值工程管理体系,充分调动企业员工在价值管理工作中的积极性和主动性,从而能够为成本管理活动营造良好的企业环境。 第二,建立统一标准。在价值工程管理结构制定相关的规则和标准时,本文认为,需要根据测绘企业实际制定的可行的价值工程条例、手册及标准。并且在规范和标准规定的环节,必须要与国家和测绘企业的价值工程政策保持高度一致。标准化是实现对价值工程管理方法进行推广的重要手段,也是促进我国价值工程管理方法进步的重要的方向。测绘企业内部制定的工程条例、标准等都是在企业全员参与的情况下制定的,企业内部的这些价值工程条例、标准以及手册的制定和修改的过程,不仅能够为测绘企业制定更加严密细致的价值工程操作标准和规定,同时也能够使制定以及修编人员对价值工程管理方法更加了解,能够更好地将这种方法应用到测绘工程管理项目中。 第三,加强审核工作。加强对价值工程管理在测绘工程项目成本管理中的应用审核,本文认为主要可以从以下几个方面出发。首先,要从测绘工程项目成本管理工作的全程进行入手,特别是要关注企业密切关注的成员预算阶段的价值工程活动,保证测绘项目在预算阶段的价值工程活动的真实可靠性。其次,加强对企业的价值规划的审核工作,具体指的是加强对价值工程所取得成果的检定估算工作,这些工作可以在企业的财务部门进行成本审核的同时对价值工程的成本进行审核工作,这样能够减少测绘工程项目的总成本。 第四,加强员工培训。加强对企业员工进行价值工程培训工作是发挥价值工程管理思想的前提条件。在测绘工程项目当中,价值工程管理方法的成功使用势必要求企业员工的广泛参与,特别是熟知价值工程管理方的员工更是在其中发挥着决定性的作用。企业在利用价值工程管理方法的过程中,需要将熟知价值工程管理方法的员工作为企业价值工程实施的专职人员,并且要对其进行积极培养,确保价值工程管理方法能够在测绘企业得到顺利实施。同时,也应该不断加强对企业财务管理工作、采购人员等成本价值工程管理思想,并且在进行培训的过程中,针对企业内部岗位的不同分别进行培训工作,这样才能增强培训工作的针对性,增强培训效果。 四、结语 在企业测绘工程项目当中,成本管理工作中的权、责、利有着紧密的关系,并且在具体的实施过程中容易忽视对工程质量和成本的科学把握,在工作的过程中由于重视质量,轻视效益,导致了测绘工程项目的成本一直居高不下,严重影响了企业的经济效益。将价值工程管理方法和测绘工程进行融合,能够对策划会工程项目进行有效管理,帮助企业节省大量的成本,实现提高企业利润的目标。 作者:山锋 张亚 刘杰 单位:陕西交通职业技术学院 陕西铁路工程职业技术学院 西安培华学院 测绘工程论文:地质测绘工程新技术分析 摘要: 在地质勘探过程中,地质测绘对于岩土工程勘察的重要性是不言而喻的。通过地质测绘,可以对不同性质的地质状况进行深入观测,根据观测结果来勘察工程地段的地质条件,并依据测算结果来编制出工程项目相应的地质图。该文从我国测绘技术应用发展概况入手,详细分析当前测绘新技术的发展概况和详细特点,并对地质测绘工程中测绘新技术的运用状况进行详细的分析和探讨,总结概括出地质测绘工程中测量技术的发展策略,为测绘技术在未来地质测绘工程中的应用发展提出相应的建议。 关键词: 地质测绘工程;测绘新技术;运用 在现代地质测绘工程中,测绘技术不再是单一、传统的技术应用,而是结合现代科学技术的综合技术应用。只要将现阶段各种测绘新技术的特点应用得当,就会使其在地质测绘工程中发挥出更加理想的作用,极大提高地质测绘工程的精准性。有了更加精准的数据基础,工程师就能更为准确地设计工程项目的施工建设程序,促进工程项目建设的顺利推进,工程相关人员最为关注的工程建设质量以及建设施工的安全性,都能从中获得足够的保障,而工程建设的成本控制工作也能更加有序地开展,并能获得更好的效果。现代科学技术的引领下,测绘新技术及其应用能够完美取代传统的测绘手段,并取得更高的成效,让地质测绘工程取得前所未有的突破。 1测绘技术发展概况 随着地质工程项目建设规模越来越大,地质测绘工程中对测绘技术的应用愈发广泛,我们对于地质测绘数据的精准度要求也越来越高。由于在相关测绘测量过程中,数据结果会受到很多客观因素左右,所以,地质测绘是一项相当复杂的工作,而有关的测绘工作也因地质工程项目建设的推进而逐步加深[1]。在高新技术的快速发展潮流下,地质工程测绘技术得到了极大推动,测绘新技术日新月异,诸多新技术在地质工程测绘项目中得到越来越广泛的运用。特别是随着计算机网络技术的发展与应用,更多种类的测绘新技术取得了空前发展。例如,在地质工程建设过程中对3S技术的应用,就极大提高了测绘工作的精准度,与此同时,还降低了测绘工作人员的工作强度。测绘新技术及其应用有效提升了地质工程建设测量工作的现代化水平,加快了测绘数据数字化的进程。 2测绘新技术的发展特点 2.1测图精准度更高 在地质测绘工程中,运用数字化的测绘技术来开展地质测量,可以有效提高测图数据的精度和准度,这对于数据误差的控制效果非常明显。特别是遥感技术的运用,测图的数据精度误差能够有效控制在极小的范围之内。规定范围之内的误差水平,是提升测绘精度的重要保障。遥感技术的充分运用,为测绘工程的精度提升提供了强大保障,而传统测绘技术无法达到这样的效果。此外,测绘所得数据信息可以通过网络实现实时传输,测量与数据传输与制作同时进行,极大减少了测绘耗时。而在绘图过程中,由于新技术的运用,视觉上的误差不复存在,绘图的精准度也得到有效提升。总之,随着测绘新技术的运用,地质测绘的精准度得到了极大提高。 2.2测绘信息更加丰富 传统的地质测绘过程中,受到技术环境的影响,测量的元素和测量范围都会受到客观限制,相关信息资源的获取渠道受到限制,测绘结果往往会存在局限性。而在地质工程中运用测绘新技术,可以对测绘对象的周边环境以及内在元素进行全方位的立体测量,这就能为地质工程的绘图工作提供更加详实的信息和数据资源。而在计算机网络技术的应用环境下,测绘所得数据信息能够实现即时搜索,并对所测信息资源进行实时检查。测绘新技术的综合运用,有效提高了测绘信息资源的丰富程度[2]。 2.3测绘工作更加自动化 新的测绘技术往往是基于计算机和网络技术而出现的。测绘新技术通过精密软件的运用,可以对测绘信息进行科学树立,从而确保图案绘制的精度和准度。此外,信息化的应用,也是测绘新技术的另一特点。计算机技术和信息化技术的运用,可以避免人工操作过程中可能出现的失误,也能降低误差,确保整个测绘工作系统的严密性。测绘过程中自动化程度越高,相应层面的失误或误差出现的概率就会越低,这对于地质工程建设的重要性是不言而喻的。未来测绘新技术必然会朝着自动化的方向全面发展。 测绘图形的编辑,是测绘工作的另一重点。随着测绘新技术的应用,我们可以在地质工程测量过程中,通过数字化的图形编辑方式,确保图形的准确性和正确性,降低误差,进而实现地质测绘信息及时、准确地反映。测绘新技术在图纸编辑过程中的应用,不仅让图形编辑更加科学,结果反映更加精准,而且在信息技术的引领下,可以随时更改相关图纸的数据信息,确保测绘图纸的时效性。 3地质测绘工程中测绘新技术的运用 3.1遥感技术的运用 遥感技术是测绘新技术的重要一环。通过遥感技术的应用,可以不同比例的工程地形图,为相关测量图形的变更提供了依据。随着城市化进程与现代化进程的加快,人们对生活质量的重视程度日渐提升,旅游成为很多人日常生活中不可或缺的重要组成部分,很多城市都开展旅游业。遥感技术的运用,可以勘察不同的地质类型,因其具有信息采集效率高、勘察范围宽广,能准确反映探测地的实时动态,因此,各旅游地均普遍使用遥感技术。遥感技术能够感应地面的任何事物,包括物体的状态和颜色等,并将感应结果图像化,这样能让人们发现更多的旅游资源,并对新发现的信息进行相关处理,为旅游开发提供数据支持。对于旅游业的开发应用来说,遥感信息是实用价值很高的数据信息。 3.2数字化成像技术的运用 在数字化成像技术的应用过程中,全站仪的应用最为广泛的存在,实用范围极广。通过全站仪的一次性观测,我们可以获取非常丰富的数据信息,包括所测物体的直角距离以及水平角距离等[3]。此外,全站仪具有极强的计算功能,可以把所测数据的最终计算结果呈现在显示屏上。除了测算功能,全站仪还可运用大量的电子记录来实现全自动化操作,全程非人工干预。这种技术手段的运用,能够降低人为操作可能出现失误的频率,并且能够从根本上降低地质测算的实现难度。 3.3GPS技术的运用 现代社会中,GPS已然是最为常用的全球定位系统。GPS技术的在地质工程测绘中的应用,能实现陆海空三维定位导航,是测绘领域中全新的卫星定位导航系统。而在科技发展越来越迅速的今天,GPS技术在测绘工作中的应用范围愈发宽广。通过GPS技术的应用,可以有效监测地质工程的水文观测孔高,建设地质控制网,并能对地质工程领域的相关技术革新与完善起到极大的促进效果。 4地质测绘工程中测绘技术的发展策略 当前,工程测绘技术正由传统向数字化和信息化转变,工程测量作业一体化进程不断完善,数据获取自动化也取得可观的发展,这些进步都是测绘工作者辛勤努力的结果。同时,测绘范围和测绘领域也在新技术的引领下不断扩大,有传统的建筑和水利领域向更多行业领域拓展,应用内容也越来越丰富。在新技术的应用中,测算结果可以直观的展示在相关人员面前,并且所得结果更加精准,结果反映更加生动,数据信息的真实性也不断提高。未来,随着我国社会经济发展脚步不断加快,我国城市化进程必然会加速度推荐,测绘新技术在地质工程中的应用必然会越来越宽广。不论是基础设施建设还是信新技术产业的革新,地质工程建设必须始终结合测绘新技术的运用。 5结语 地质测绘技术的应用早已深入社会发展的各个领域,其重要性日渐显现。随着社会经济的发展与人们物质文明要求的不断提高,社会发展对于测绘新技术的要求必然逐步增多。因此,测绘技术要不断更新完善,实时确保能够适应社会发展的需要。相关工作者要不断改革创新,不断开发出更新更实用的测绘新技术,以更好地适应社会现代化发展的需求,更好地服务于社会经济的发展。 作者:马超 单位:本溪县地测技术服务中心 测绘工程论文:测绘工程质量管理系统控制 摘要: 在生产企业的质量管理和上级管理单位的质量监督中,测绘工程的质量管理和系统控制是非常重要的两个过程,更是确保产品生产质量的根本。基于此,文章对测绘工程的质量管理和系统控制措施进行了详细分析,对生产企业的发展具有重要意义。 关键词: 测绘工程;质量管理;系统控制;措施 1引言 质量管理和系统控制是确保测绘工作顺利开展的关键,完善的质量控制体系对于测绘工程来说更是非常重要。因此,生产企业对系统测绘工程的主管部门提出了较高的要求,我们务必要建立与市场经济体系相适应的质量管理体系,从而确保测绘工程的良好发展。在城市不断发展的过程中,测绘工程起着非常重要的作用,所以更要加强质量管理和系统控制,促进测绘工程的顺利实施。 2测绘工程质量管理意义 对于现代我们所从事的测绘工作而言,具有六化、十六字的特点。六化主要是指测量内外作业一体化、数据获取自动化、测量过程智能化、信息管理透视化、信息传播网络化以及成果产品数字化,而十六字具体为动态、遥控、便捷、安全、快速、准确、可靠以及集成。通过对近几年测绘工程的结果进行调查,发现我国重点测绘工程的质量基本上合格率都在93%以上,无可厚非,测绘工程在质量管理方面的成绩是非常突出的,基本上都是按照《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356-2009的标准来实施的。但是,在国内经济全面改革、开放程度不断加深的同时,我们测绘行业受到了前所未有的冲击,这对我们质检人员自身的质检质量和质检水平提出了较高的要求,只有这样才能使测绘行业在激烈的竞争中占据有利位置,实现测绘行业的不断发展。 3测绘工程质量的系统控制 3.1测绘工程质量管理要点 测绘工程质量管理要点主要包括人员、设备以及数据等因素。我们质检人员的管理要点对我们的专业技能、工作水平有着非常高的要求,要求其必须能够胜任自己本职工作,并符合测绘工作对职称、工龄、学历以及业绩等方面的需求。设备管理要点主要是对设备进行使用前的检验和定期检查,从而保证设备能够在正常的情况下开展工作。测绘数据的管理要点分为以下三点:①原始数据的检查。②控制数据的核对。③地形、图形以及碎部数据的检查。此外,在收集控制网布设、检测以及平差地形要素等数据时,一定要在图形编辑中构建相应的管理点,确保数据收集的准确性。 3.2测绘工程数据检查 (1)图形检查。在进行测绘数据的处理以及转变时,极有可能出现各种错误,导致在开展拓扑运算时仍然存在错误。在这种情况下,进行图形检查是非常必要的,主要包括以下方面:首先,检查错误图形记录,其实就是对图层中的错误图形记录进行详细的检查;其次,检查环状图形的面积,重点检查图斑以及图斑自身较差形成的面积;再次,检查其他面积,对每个区域内图层图斑面积与该区域面积之间是否存在误差以及误差是否在相应的范围内进行检查;最后,其他项目检查,主要有自相交检查、缝隙检查以及重叠检查等。(2)风格检查。在测绘工程数据转变的过程中,存在一个非常严重的问题,即符号化问题,也就是图形风格化问题。对于不同的绘图平台来说,其中的图形数据符号是完全不同的,根本原因是不同软件中的符号方式、符号库不尽相同,因此,如果想要解决平台数据转变中存在的风格问题,必须要在要素编码的基础上整合不同要素,实际上就是实现符号库的一一对应,这样才能完成风格的转变。由此可见,测绘工程互数据的风格检查即要素编码的检查。(3)拓扑检查。在测绘工程中,有的数据模型能够支撑拓扑关系,但是也有一些数据模型不存在拓扑关系,这跟软件的不同有着直接关系。如果在进行拓扑关系数据模型到不支持拓扑关系数据模型的数据转换时,拓扑关系很有可能会丢失,相反则要构建全新的拓扑的关系。拓扑关系的构建是否准确、是否存在缺失等信息,都要在拓扑检查的前提下进行获取。 3.3测绘工程过程控制 测绘工程中的每一项任务都属于一个过程,因此对测绘工程进行过程控制是非常必要的。一般来说,过程控制主要分为三个阶段,分别为输入、处理、输出,要想确保测绘工程的质量管理质量,测绘工程一定要在图根控制以及碎部点数据收集的基础上进行过程控制,并严格按照《测绘记录》中的有效实施,避免出现差错,影响产品的合格性。首先,在水准测量中输入的是原始起算点高程以及控制等级中的限差;导线控制等其他常规测量输入的是起算点数据等。而操作就是在规范标准的基础上通过操作人员对数据进行收集,输出主要包括控制点数据、精度评价结果等,具体为最弱点中误差、闭合差等;其次,在线路测量以及碎部测量中,输入为控制测量输出的控制点数据,操作为获取碎部点数据、属性信息的具体过程,输出的是检测合格的信息数据;再次,在施工放样的过程中,输入的是放样数据信息和控制点成果数据,操作的是放样点实地标示的根本过程,输出的是放样点标示结果和数据之间存在的误差;最后,在数据处理和绘图中,输入的是原始观测数据,操作的是处理原始数据,输出的是数据成果以及图形。 4测绘工程质量管理与系统控制新路径 4.1做好前期准备工作 在正式开展测绘工程之前,我们质检人员要先对工程的地理位置、环境条件进行充分调查和研究,并选择适合的材料进行设计。通过分析现场获得的相关资料,再加上具体测绘工程的情况,在研究相关技术时要保证方案和技术之间的相符合,并对测绘方案进行认真审核,使方案能够实现有效实施。另外,还要在测绘工程实际需求以及自身情况的基础上,构建符合要求的测绘工程监督管理体制,将其在每个环节中进行落实,切实提高测绘工程的实施水平。 4.2完善相关法律法规 近年来,城市化建设正在不断深入,我国对测绘工程的质量引起了高度重视,相继颁布了质量法、计量法以及测绘法等相关法律法规,在此基础上,还颁布了与测绘产品质量监督检验管理有关的法规,如测绘质量监督管理办法等一一系列线管的法规政策。但是,在现阶段的测绘工程中,相关的法律法规还不是特别完善,其可行性也亟待提升,这给测绘工程的质量管理以及系统控制的造成了非常严重的影响。在这种情况下,我国一定要在测绘工程的实际情况下,制定完善的法律法规,加强法律对测绘工程的约束和管理,实现测绘行业的有效发展。 4.3建立健全的质量管理体系 在进行测绘工程质量管理体系的建立时,应该按照测绘单位的级别建立相应的管理检验机构,一些管理质量的欠缺的单位要安排专门的质量检查人员负责相关事宜。测绘单位应该在国家相关规定以及《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356-2009标准的基础上,全面提高质量管理水平,并申请体系认证,使测绘工程在开展的过程中学习先进的管理经验,充分掌握先进的管理技术,从而实现质量管理体系的完善,提高质量管理水平。测绘工程的质量管理工作要求质量管理理论和开发商务必要实现良好的配合,加强内部与外部的竞争能力,特别是在映射方面,一定要采用品牌化的管理方式,加强的市场管理效率。另外,作为一个成熟的质量管理理论,全面质量管理一定要在实践的基础上加大力度,重点寻找管理工作中存在的问题,采取相应的手段进行强化和完善。 4.4强化系统控制管理 对于测绘工程的质量管理和系统控制而言,不仅能够实现测绘产品的管理和控制,还能对测绘工程的生产行为进行详细规范,并且具有公正、科学、合理、独立等特点,是确保测绘工程顺利完工的关键所在。要想使测绘工程顺利实施,一定要对测绘工程的产品生产过程进行有效的管理和控制,了解产品的生产过程,对其中存在的问题进行解决,并在生产过程中逐渐落实。为了实现测绘工程中质量和服务水平的提升,要在市场经济发展规律的基础上,对测绘工程的管理控制行为进行规范,建立完善的管理制度,另外,还要积极借鉴国外先进的管理和控制方法,在自身实际情况的基础上构建完善的管理控制体系[3]。 5结束语 综上所述,要想实现测绘工程质量的提升,一定要加强测绘工程的质量管理和系统控制,这对我国社会化建设策略以及信息化建设也具有非常重要的影响。虽然我国测绘工程质量管理和系统控制中还存在相应的问题,但是只要做好前期准备工作、完善相关法律法规、建立健全的质量管理体系、强化系统控制管理、注重测绘工程质量管理要点,就一定能提高测绘工程的质量。 作者:努尔比亚·艾尼瓦 单位:喀什市规划设计研究院(有限责任公司) 测绘工程论文:测绘工程质量管理措施分析 摘要: 随着社会的不断发展,科学技术的不断提升,现代测绘技术也有了更为突出的展现,诸多新工艺、新设备在测绘领域中得到了十分广泛的应用。在工程行业中,测绘属于工程建设获取基础数据十分重要的一项内容,测绘工程质量管理的水平直接影响了建设工程的最终成本、质量以及工期管理的效果。在这样的社会背景模式下,现阶段对于测绘工程的质量管理提出了更高的要求。本文以初探测绘工程质量管理的必要性及措施进行分析和讨论。 关键词: 初探测绘工程;工程质量;质量管理;必要性;措施 1前言 测绘工程项目质量管理是提升工程测绘结果准确性以及可靠性的保障,这样的测绘结果能够在最终的工程竣工中展现出该工程最为真实的情况,同样,测绘工程也能够为建设工程提供必要的资料以及基础数据,提升该企业在市场经济模式下的整体实力,保证企业能够在市场竞争中有不可代替的位置。 2测绘工程质量管理的要素 就测绘工程质量管理的要素来说,可以分成以下几方面进行分析: 2.1测绘人员的质量管理 在测绘质量管理中,测绘人员扮演着十分关键的角色,是整个测绘质量管理的核心。对于测绘人员质量管理来说,首先应该按照测绘的具体要求进行人员的合理分配,明确人员各自的分工以及人物,在人员分配的过程中,应该将人员的配置进行最大程度的优化,让人员的优势能够得到最大范围的展现,将人员与岗位之间的磨合期进行进一步的降低,以方便相关人员能够更为快速的进行工作的进行。然后,还应该按照最终的质量管理内容进行基础经济责任体系的建立,这种体系的建立应该将各个部门的责任进行细致性的划分,并明确各个岗位的职责,按照严格的考核制度对最终的质量以及工作内容进行全面性的落实,保证测绘工作能够有更为细致的推进。最后,还应该将绩效考核的内容融合到测绘工作人员的质量管理中,并按照实际情况尝试多种绩效管理模式,对质量管理的体系运行进行严格的控制,保证最终能够达到工程的质量标准。 2.2测绘设备质量的管理 测绘设备的质量管理是测绘工程质量管理的必备条件,对于测绘人员来说,测绘设备就是他们进行工作的必备武器,通常情况下,测绘工程系项目属于户外作业,这样的前提条件导致使得在进行测绘的过程中受到外界干扰的情况十分众多,所以,更应该提升测绘设备的质量要求,保证能够在测绘人员使用的过程中,测绘设备发挥出应有的效果,提升测绘的成果。对于测绘设备的质量管理来说,首先应该按照合理经济的原则进行测绘设备的选择,购买正规的测绘仪器,保证设备能够在出厂过程中的质量情况;然后,还应该对设备进行定期护理,在作业前期,按照送到相关部门进行鉴定与校正,保证设备测绘出的最终数据具有准确性的内容;最后,还应该在使用设备的过程中小心轻放,避免强烈的震动与撞击,检测的设备还应该有专业人员进行保管,并建立相关的规章制度,以此保证设备的使用年限。 2.3测绘文件的质量管理 测绘工程质量中测绘文件就是质量的最终保证,对测绘文件进行质量管理体系的融合,并按照最终的测绘文件进行严格的执行是一项十分关键的内容,在执行的过程中还应该按照现场的情况进行细节方面的改进与完善。识别质量体系中的内容需要有多方面的共同支持,确定这些过程的顺序以及相互作用的内容,以方便最终能够有相关资源以及信息的获取,按照这样的信息资源获取进行有效动作的进行,针对该过程的监控、测量达到分析最终测绘的执行情况。 3测绘工程质量管理的对策措施 测绘质量在整个工程的项目管理过程中属于一项不可缺少的内容,质量工程的最终目标就是建立适应市场经济要求的质量监督机制,在这样的基础条件下对测绘的质量实施有效地监督管理,加强质量的控制内容,保证测绘最终的质量情况,为测绘工程进行进一步的推动。 3.1建立测绘工程质量保证体系 想要将测绘工程质量进行进一步的保证,就必须将质量控制的工作放在整个工作的关键位置,将所有的质量资料进行整理,保证最终的可靠性与完整性,认真检查并对相关测绘工程进行记录的整合,在测绘项目完成之后,由相关的质量检查单位进行专项的内容验收,就比较复杂的内容以及区域进行检查力度的加强,针对性的问题应该有针对性的方法进行进一步的解决与完善,做到认真整改的最终要求。 3.2增强领导与员工的质量意识 产业的质量关系到整个企业的发展,想要将测绘工程的质量进行进一步的提升,首先应该从领导做起,领导层面的关注将提升企业的整体质量管理水平。在质量管理的过程中还应该落实以人为本的具体方针政策,只有将员工放在质量的首要位置,才能保证员工心里有质量的意识,在该基础上,还应该对员工的质量监控意识进行进一步的强化与内容性的学习,不断夯实员工的思想认识基础。因此,企业应该定期进行管理者与基层员工的质量意识培训,按照多种多样的业务交流形式,逐步对员工的质量意识以及爱岗敬业精神进行进一步的树立,从而提升测绘的整体水平。 3.3布控测绘工程的质量管理点 在人员、设备以及数据采集的过程中,应该按照现实情况对工程的质量管理点进行进一步的测绘与设计,通常情况下,人员的质量管理点就是人员的专业素养和能力水平的及中展现,并在这样的前提条件下,保证测绘工作人员能够有一定的职称基础。设备的质量管理点就是指该设备能否正常的进行年检的审核,在该基础上保证设备在测绘过程中的正常运转情况。在质量管理点的布控上,在测绘工程中相关的管理条例中也应该有所涉及,以此来督促相关测绘人员以及管理人员能够按照自身的职务情况对测绘工程的质量进行进一步的推动,给今后测绘工程质量效果进行进一步的细节完善,保证测绘工程能够有进一步的内容推进。 4结语 随着建筑行业的内容不断细化,测绘工作也变得更为细致与规范,测绘工作的质量管理落实将是整个工作的基础性工作内容,有效地质量管理将是保证工程数据准确的关键,对于工程建设的最终完成情况有着十分关键的影响因素,鉴于此,加强测绘工程管理工作,完善测绘过程中的各项质量管理措施,提升整体测绘水平,能够整体性的提升工程的质量情况,为最终的工程质量要求打下坚实的基础保证。 作者:王守中 单位:卢龙县不动产登记局 测绘工程论文:地形测绘工程质量控制方法简述 摘要: 在近年来我国经济的发展过程中,社会主义的经济建设和现代化建设都开始逐渐得到了完善和发展,因此现阶段我国的城市化脚步更是逐渐加快,建筑工程中地形测绘工程质量也得到了广泛的关注和重视。我们知道,在城市建筑规划的过程中,地形测绘工程是工作开展的基本前提,同时也是现代化城市建筑规划工作的一个重点环节,因此我们更应该将这项工作引起重视。随着现代社会的飞速发展,在地形测绘工程上我们开始提出更高的要求,但是在实际工作中的质量控制还存在一定的问题,和很多先进的国家相比还存在很大的距离。因此本文笔者就将针对这种情况,对建筑工程中的地形测绘工程进行研究,希望结合实际工作的情况,提出更多质量控制的方式,促进我国建筑工程的整体发展。 关键词: 地形测绘工程;质量控制;方法 随着我国的经济和社会都在不断发展和进步,在此基础上,我国建筑工程建设的数量开始逐年增加,地形测绘工作也在很大程度上引起了人们的关注,因此在我国社会主义建设能力不断提升的前提下,人们对工程建筑地形测绘工程的质量也提出了更高的标准和要求。那么,接下来本文就针对现阶段我国建筑工程中怎样将传统的质量控制方法得到完善和发展,同时对工程的质量和水平得到有效地保障进行详细的分析和研究[1]。 一、做好地形测绘工程质量控制的重要意义 (一)有助于提升我国地形测绘工程的技术水平 在我国建筑工程的过程中,地形测绘工程在实际工作的过程中涉及到的相关管理项目比较多,因此想要保证工作质量,一定要保证有着我们掌握先进的技术作为基础,才能有更好的工作质量。因此可以说做好地形测绘工程质量控制,不仅在一定程度上和国家经济建设相适应,同时也在很大程度上提升了我国的决策的科学性,因此对我国信息化发展将产生十分重要的作用和意义。 (二)有助于提升测绘管理水平和监督效果 在新的历史和发展阶段,我国在进行地形测绘工程的质量控制过程中,要想更好地将质量进行提升和发展,首先我们应该不管坚持发展创新的基本原则,同时在实际工作的过程中,将管理系统进行充分地完善和优化,在工程建筑的发展过程中更好地进行统一的科学管理。在这个过程中,我们还要对建筑工程中监督的力度进行强化和提升,同时对测绘工作中的准确性进行充分的研究和测评,定期组织统一的检测,将监管力度进行建立和充分的完善,在工作的环节中尽可能做到集中地管理和控制,在这种情况的基础上更好的将内部管理和监督的水平进行更好的提升和发展,帮助我国测绘工作得到更好的进步[2]。 (三)有助于提升工作的准确性,做好城市的规划工作 现在我国的地形测绘工作在实际的工作中主要是在信息技术的基础上进行的,因此在对地区和地形进行测评的过程中也能很好的对地形的情况进行详细的研究和分析,为我国的建设单位的土地规划和利用提供了十分便利的帮助。充分的对地形测绘工程质量控制工作进行完善,不仅能在很大程度上提升我国的技术,同时还能保证我们获取数据和信息的真实性和完整性,从而更好地对我国相关地区的建设提供更好地帮助,对城市的建设和发展起到了十分积极的影响。 二、影响我国地形测绘工程质量水平的主要原因 (一)人为因素 在工程开展的过程中,人力资源是我们在进行工程的有效实施者和执行者,因此在进行地形测绘的工作过程中,我们无论是在进行数据的管理、测量还是设计的过程中,都需要由人工来完成,因此工作效率的提升与人力资源是不可分割的关系[3]。针对这种情况,我们在进行地形测绘的过程中,要坚持以人为指导的工作方式,全面提升相关工作人员的素质,将质量得到更有效地提升和发展。 (二)设备仪器的精准度 在进行地形测绘的工作过程中,我们不仅要保证人员素质的不断完善和提升,同时也要在精准仪器的配合下才能更好的开展工作。因为在实际工作过程中,设备是我们一定会用到的工具,这就需要我们不断地提升设备的准确性,保证设备的精准和高素质工作人员能进行更好的配合,将这项工作得到更好的开展和质量的提升。 三、地形测绘工程质量的有效控制方法 (一)坚持提升地形测绘工程工作人员的素质 在实际的工作开展过程中,对地形测绘质量进行提升不是一项简单的工作,因此在进行工作的过程中,我们首先要将工作人员的素质进行提升和完善,适当的组织工作人员进行学习,同时聘用一些文化素质和专业素质较强的人员上岗,保证这些工作人员在实际的施工过程中能够保证技术的完善和更好的使用先进的设备[4]。 (二)积极引进现代化设施 由于在进行地形测绘的过程中,我们对设备的质量和精准程度有着比较严格的要求,因此在科学技术不断发展和提升的过程中,传统的测绘方式已经不能很好地满足现代社会的基本需求,所以在此基础上,我们必须加强对先进设备的引进和使用。在这个基础上,相关的工作单位和企业也要结合实际的测绘结果,适当的增加一些资金的投入,将设备的性能和精准度得到更好的提升和发展,保证我国地形测绘工程的质量,同时这种方式也能帮助我们进行有效地控制和发展,为今后的工作奠定更加稳定和坚实的基础[5]。 结束语: 总而言之,在现代化城市建设的发展过程中,我国的建设水平和质量都得到了有效地提升,因此在今后的发展过程中,我们还应该更好的保证工程的质量得到更好的控制,保证这项工作的精准度和质量都能得到更好的发展。同时在进行工作的过程中,相关工作人员的基本素质我们也要引起重视,从工程的内部环节到外部环节都得到充分的完善和发展,才能将工程的质量得到更好的提升,为我国建筑工程行业今后的发展和进步产生了更多积极地影响。 作者:关宗江 单位:河北省地球物理勘查院
岩土工程地质勘察论文:工程地质勘察与岩土工程施工的水文地质研 摘要:水文地质研究在工程勘察与岩土工程施工中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查和岩土工程施工中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土工程;施工;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性,重点查明地下水的化学类型。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。⑤其它情况需评价地下水的运动规律,调查因人工开采和各类工程建设引起的地下水补给、径流、排泄条件的改变,水质变异和由此引起的地质环境问题。 2、岩土工程施工中水文地质评价内容 在岩土工程施工中涉及建(构)筑物、矿区坝体、水工构筑物、地质灾害治理山体等,对水文地质问题的评价,主要应考虑如下内容: 2.1建(构)筑物施工中其基础是保证建筑物稳定的前提条件,应重点评价地下水对基坑开挖稳定性的影响,提出防治措施。 2.2 矿区坝体(如尾沙坝、拦沙坝)中矿砂堆积至一定高度,其库内水位增高,静水压力增大,对坝体侧向压力加大,存在垮坝的危险,应重点评价库区内水体对坝体的影响评估,提出相应排渗措施。 2.3 水工构筑物施工,应评价地下水的动态情况、水体对围堰施工的影响,提出防治措施。 2.4 地质灾害治理的山体,需重点评价区域水文地质情况、岩土体的富水性。并提出山体排水措施。 论述地下水在岩土工程施工中的影响,水文地质研究的重要性 1、如矿区内尾矿库的拦砂坝因库内砂体堆积剧增,严重影响至坝体的稳定性,通过水文地质评价,按调查结果采取坝体设置排渗管、集渗井排水施工,排除水体对坝体稳定性的影响。 2、地质灾害治理的山体,像南方地区降水充沛,对多危岩体的山体存在极大的隐患,通过水文地质调查,按评价情况设置排水沟、截水沟也是关键。 3、基坑施工中地下水对基坑开挖支护有着重要影响,水体是引起基坑坍塌的主要因素。地下水改变了土体以及支护结构的应力状况以及受力情况,并弱化了土体自身的物理力学性质和支护结构的支护强度。水文地质评价对基坑施工起至到头重要的作用。 3岩土水理性质 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 3.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 3.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 4地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 4.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 4.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。 4.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 4.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 4.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 5 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平与岩土工程施工的提高起着极大的推动作用。 岩土工程地质勘察论文:探讨岩土工程地质勘察中地下水问题的重要性 摘要:地下水的勘察工作对岩土工程的勘察具有十分重要的地位和作用。在岩土工程勘察中,必须对地下水水位进行测定,因为水位的高低决定着岩土工程好坏,地下水位高,会引起沙化,漏管的问题,水位低则会引起地表塌陷、地面裂缝等诸多问题。还有一些经常会用到的勘测方法,也需要装也人士的正确运用与青雀的计算,才能使得岩土工程的勘探得到快速有效的结果。本文从勘察地下水位、水位的变化幅度、地下水质等对岩土工程地质勘探中将会出现的问题进行探讨提出了相关的举措。希望能够给更多的工程人士提供帮助。 关键词:地下水质勘察;水位变化幅度;影响 ;措施 在工程勘察和施工过程中,地下水的问题对岩土工程地质勘察有着十分重要的作用,它的勘察需要从多方面入手,包括还要考虑当时的气候温度,地表温度以及地下表层中的上表层与下表层的水位的高低。而且它对对岩土中的物理性质、水理性质和岩土的存在形态都有不小的影响。在我们的城市建设当中,地质勘探对人类有这巨大的贡献,也许有一方土地适合开发楼盘,也许有一方土地适合挖凿隧道,还有适合建造开通地铁的城市,这都离不开对岩土工程地质的勘察,当然了,要想勘察岩土工程的地质,那也绝对离不开对地下水的勘察,地下水的勘察直接影响这其工程的地理位置、地上建筑物的高度、轻重和开发项目等等。所以要重视对地下水的勘测工作,以免引起因地下水问题而导致的工程影响。因此应在勘察岩土工程及时对对地下水质做出评估,为施工方提出有效的建议,避免或减少对岩土工程造成的危害。 一、水位变化对岩土工程的危害 1、 自然环境会对岩土工程造成危害 在之前已经说过,地下水位的变化对岩土工程地质勘查影响颇大。其中天气因素也是一个影响因素,尤其在北方城市,四季温差明显,这就会给测量工作带来诸多不便,自然界的影响因素也应该在测量人员的考虑当中,可是现在有很多人为了节省时间,往往不会把自然温差测算在内,认为只要对水位的测量准确即可,的确,水位的测量很重要,但测量天气的温差、湿度也是必不可少的,这也是为测量地下水的温度,湿度在做铺垫。例如多雨的季节,地下水位会上升。在旱季,地下水位会下降,这也说明了其天然的变化性。然而,人为的影响应该是最为严重的。人为的注水灌溉、或施工等问题,会使地下水位上升,这一上升就会对岩土工程造成影响,会改变岩土的结构,一层一层的慢慢软化,从而引起液化、出现流砂、管涌等现象。地下水位下降也可以是人为的,如打井、抽取地下水用以澡堂、或是开采煤矿之类的行为都会使得地裂、地面沉降、地面塌陷等轻则水源枯竭、水质恶化,重则造成地质灾害, 对岩土体、建筑物的稳定性和人们居住环境有严重的危害。这就需要知道那里是适合建设的,哪里是适合维护的,才能有效的阻止人为的对地表产生的伤害,对城市维护建设产生的不可预计的危害。 2、地下水的勘察不利对岩土工程的危害 想要提高工程地质勘察质量,就得对水文问题进行科学合理的勘察,勘察不能漏掉任何一个死角。首要条件,先要观察周围的地理环境和天气状况,对细节的掌控要具有条理性,包括所在地的气候、湿度、热量等都要按部就班的一一测量。其次,要观察当地的地质环境,主要看当地的地质构造、基建构造等。还要看地下水位的情况,主要包括水位的变化趋势、高低等。最后是隔水层,这样仔细的勘察是为了更好,更合理的进行后续项目,否则必定会造成数据测量不准确,不可靠的现象。 3、地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害一般情况下,正在活动的的地下水在正常的状态下压力是较弱的,并不会对建筑物造成危害。但是,施工技术人员在具体实践的过程中,有可能对地下水原本来天然的动力平衡状态进行了人为的干预,做出了一些不正确的或是违反规定测量的行为,使地下水不能在正常的压力作用下正常的形式活动,对于整体的工程质量和施工安全性都有着一定的影响。 二、地下水位对岩土物理力学性质的影响 我们在生活当中经常会看到有些地面裂缝的情况 ,这是因为当地下水位降低时,岩土就会萎缩,造成地面干裂,形成我们所见到的地面裂缝的状态。但当地下水位升高时,有可能造成岩土的松动,这就不利于地面的建设,有可能会加速对地上建筑的破坏。因此,如果是在膨胀性岩土地区进行勘探时应该对地下水的变化规律做出基础的判定与选择,要利用所学的参考值跟经验做出正确的判断。 但当地下水位在发生收缩变化时,就有可能使得地上建筑下沉或造成破坏变形。 三、岩土的水理性质 之前有很多从事水位地质研究的人员光是倾向于研究岩土的物理学性质,但实际上岩土的水理行研究也是不能够舍弃的,岩土的水理性质在与地下水相互作用时,同时能作用得到的各种性质。岩土的水理性质与岩土的物理性质有相等的重要性,应认真分析水理性质。岩土的水理性质、软化性、透水性、崩解性、给水性和涨缩性,这些都是勘察岩土各项性质的重要指标和参考依据。水文地质勘察是岩土工程勘察中不可忽视的问题,在工程的施工前应进行科学的勘察,确定当地的水文条件,制定相关的应对措施确保工程的质量 四、结束语 对岩土工程地质勘查工并不是非常难的,只要计划好工作范围,同脚测量数据,做到认真负责,责任高于利益之上就能保证人们的生命财产安全不受侵害,同时还可以提高岩土工程的施工效率。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察与基础设计的作用 摘要:作为一项工程的基础工作,岩土工程勘察的工作对象较广,工作范围较大,勘察内容多且复杂。随着岩土工程的快速发展,岩土工程的勘察方法也得到了不断地改善,越来越多的高科技运用于地质的勘察中。由于基础地质对岩体工程勘察具有重要影响。 关键词:岩土工程;地质勘察;基础设计;作用 引言 近年来,随着国内建筑行业的不断发展,建设项目和加工环境的基本设计也是在不断变化,越来越多的建设项目在地质条件极为复杂。传统观念和技术已经难以适应不同地质条件下的基本设计要求,并通过合理的技术手段和措施,创新和完善其道。在现代化建设的基本设计工作,地质调查的合理应用的设计理念,充分证明,以提供更多的便利、丰富的设计技术。 1.工程概况 拟建东苑华都位于江阴市华士镇,穿山河西侧,人民路以北,原江苏龙华集团厂区内。受江苏华西房地产开发有限公司的委托,我江阴市城乡规划设计院勘察室承担了该工程的岩土工程详细勘察工作。拟建建筑物的平面布置方案与地下室情况详见“建筑物及勘探点平面位置图”。拟建工程主要参数和特点见表1: 拟建工程概况 表1 2.场地工程地质条件 2.1 地理位置及自然条件 江阴市位于北纬31041′~320,东经1200~120035′。本地区地处太湖平原北部,是长江三角洲冲积平原的一部分,地形以平原为主,全境地势低平,大部分地区在海拔10米以下,中部、东部有零星分布的低山丘陵,大致来说,全市的地势中部高,四周低。市境南部属古芙蓉湖的一部分,地势最为低平。本地区属北亚热带季风气候,气候温和,年平均气温15.10C,1月份最低,月平均气温为2.40C,7月份最高,月均气温27.70C,初夏有梅雨,夏秋多台风,雨量充沛,年平均降水量1067.4毫米,年水面蒸发量在900mm以下,年陆面蒸发量在700~800mm之间。 2.2区域地质条件 据有关资料表明,江阴位于扬子断块区的江南断褶带内,由晚元古代的变质基底和震旦纪以后的沉积盖层组成。江阴位于常澄中断束的东北端,即称之为江阴断褶带,北西侧为申港中断凹陷,南东侧为青阳-锦丰中断凹陷,在构造形态上表现为断褶隆起,其边界受断裂所控制,常澄中断束带总体构造线方向为北东至北东东向,以泥盆系茅山群及三迭系青龙群为核部,分别组成了本区内的江阴复背斜三个构造带。江阴复背斜为一复背斜构造带,轴部在江阴香山、凤凰山、澄江镇一线,走向由NE450逐渐变为NE650,呈略向NW凸起的NEE向弧形展布。复式背斜两翼产状变化大,北西翼陡,倾角一般在250~600;南东翼较缓,倾角200~400。本区内的第四纪沉积物受基岩构造、长江河道的变迁及海平面的升降控制,可分为长江冲海积平原和山前残积两大类,本场地的第四纪沉积物属长江冲海积平原。 2.3 位置和地形 拟建东苑华都位于位于江阴市华士镇,穿山河西侧,人民路以北,原江苏龙华集团厂区内。勘察期间本工程场地已拆迁推平,由于场地原为龙华集团厂区,局部杂填土较厚;本工程场地有两个工业用井,直径2.6-3.2米,现场施工时需注意。本工程勘察孔口标高4.05~6.12米,最大高差2.07米。 2.4地基土的特征及工程特性评价 拟建场地勘察深度范围内土层属长江中下游冲积相,为第四纪冲积、淤积层,根据野外勘探、原位测试、结合土工试验资料,按其成因、沉积环境及土层的工程地质特性,自上而下共分为七个工程地质层,场地各土层分布详见工程地质剖面图和钻孔柱状图,土层分述如下: ① 杂填土:杂色,结构松散,上部含大量碎石、砖块、混凝土块等建筑垃圾,下部以素填土为主。本次勘察揭露层厚0.50~3.60米,其工程特性差,不宜利用。 ② 粉质黏土:灰黄色,硬~可塑状态,含较多铁锰质物及少量青灰色钙质团块、条带,韧性中等,干强度中高,切面有光泽反应,本层土中等压缩性偏低,中高强度,本次勘察揭露层厚1.70~6.00米,其工程特性好。 ③ 粉质黏土夹粉土:灰黄色,粉质黏土为可塑状态,局部偏软,粉土为稍密~中密状态,含少量铁锰质结核及少量石英碎屑,韧性中等~低,干强度中低,切面稍有光泽。本层土中等压缩性,中低强度,本次勘察揭露层厚4.30~6.50米,其工程特性一般。 ④ 粉质黏土:灰色,可塑状态,含少量铁锰质结核及少量粉土,韧性中等,干强度中等,有光泽反应。本层土中等压缩性,中等强度,本次勘察揭露层厚6.50~9.40米,其工程特性一般。 ⑤ 粉质黏土:灰黄色,硬~可塑状态,含较多铁锰质物及少量青灰色钙质团块、条带,韧性中等~高,干强度高,切面有光泽反应。本层土中等压缩性偏低,中高强度,本次勘察揭露层厚6.60~7.20米,其工程特性好。 ⑥ 粉土夹粉砂:灰黄~灰色,湿~很湿,稍密~中密状态,含大量石英碎屑及云母片,韧性低,干强度低,中等摇震反应。本层土中等压缩性,中等强度,本次勘察揭露层厚5.50~6.20米,其工程特性一般。 3.基础地质在岩土工程勘察中的作用 3.1基础地质的野外踏勘和资料搜集 实践中,野外勘察工作的重要性日益突显出来, 因为野外勘察第一手资料是室内高质量勘察报告的基础。这种一手资料不仅可以了解工程现场的地形、地貌、地层、地质和施工的条件,减少无用功,使勘测保有余地,还能合理化勘察成本,减少施工勘探单位的社会必要劳动时间,增强其相对竞争力。为了使野外的岩土勘察工作高效率、有计划、有目的地进行,应在勘察出发前做好充分的准备工作,工程勘察准备工作的重要性不容忽视,如果不充分,直接影响岩土工程勘察工作的质量。 3.2对基础地质岩土的室内测试 工程基础地质室内测试要解决的问题是岩土样在送达试验室后必须及时进行开样测试,且严格操作规程。例如,对要求饱和的土试样,未达到饱和时间再行测试;岩石固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求;很多固结测试未按规范要求进行平行测试,导致报告不准确、可靠,甚至与现场数据矛盾,后果便是工程投资的浪费。因此,地质室内试验时应及时并严格按照国家操作规程进行。原状的土、岩样在科学、正确的试验分析方法下,可以测定岩土的物理力学性质,但是必须满足所有条件才有可信度。主要体现在: 原状土、岩样的采取、保管:土和岩石应采用相对应的取样器取样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土应采用单动或双动二重管取土器。所取土样的保管要做到,送样及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理,避免振动、受热;土石样的定性划分:抓住各种土的基本工程地质特性,洞悉各种土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,此外,对粉土定名时既要达到塑性指数≤10的指标,还要兼顾粒径 0.075mm的颗粒质量不超过总质量的一半的指标,仅靠前者会造成误判,另外,无论是对粉土进行承载力深宽修正还是液化判别时切勿忘记要依据其粘粒含量数值,因此,粉土的粘粒含量是必不可少的;工程剪切方法的选择:直剪切试验与实际土石体剪切面不一致,差异在于排水条件的控制,按《土工试验方法标准》(GB/T5O123—1999)规定,快剪切试验只适用于渗透系数 4.结束语 岩土工程勘察作为我国工程建设的一部分,虽然取得了很大的发展,但仍有一些理论有待完善。要想提高基础地质在岩土工程勘察中的应用技术,必须严格遵循勘测的程序,科学并有序地进行基础地质的研究改良,如此才能保证工程的正常、有序地实施。 岩土工程地质勘察论文:桥梁岩土工程地质勘察探讨 摘 要 桥梁岩土工程的地质勘察是桥梁工程建设的基础和重点,为桥梁的设计与施工建设提供依据。随着桥梁工程建设的迅速发展,岩土工程地质勘察工作也取得了一定的进步。本文主要在分析桥梁岩土工程地质勘察常用的方法和目前勘察存在的问题,并针对这些问题提出了几点对策和建议。 关键词 桥梁;岩土工程;地质勘察 桥梁岩土工程地质勘察的目的就是为了了解、掌握和解决与桥梁建设工程中存在的与岩土介质相关的问题,是桥梁建设工程中必不可少的部分。只有通过地质勘察才能够了解桥梁工程建设所面临的地质条件和水文地质,进而为桥梁设计提供基础数据,设计合理的施工方案,从而为桥梁建设打下坚实的基础。 1 桥梁岩土工程地质勘察常用方法 地质测绘。这是桥梁岩土工程地质勘察的基础性工作,是对现场地面的地质构造和地表状况进行观察和描述,通过分析地表所表现出来的特征来推断地下的地质状况。 勘探取样。运用物探、钻探等手段对现场进行勘察和取样,通过勘探手段对场地的地质状况进行进一步了解,并对各岩土层进行取样。 试验测试。将取得的岩土样本带回实验室进行室内试验,以获得准确的各项技术指数,如岩土的渗透性指数、岩土的强度指数等。另外对岩土层进行原位测验,即在不脱离岩土本身所处环境的情况下对岩土的性质和特征进行检测。 现场监测。把地质测绘结果和试验检验结果与现场实际状况结合起来,进一步核实岩土工程的性质和存在的问题,主要包括对岩土所表现出来的性状进行监测、岩土对施工产生的影响以及岩土环境影响进行监测。 2 桥梁岩土工程地质勘察工作中存在的问题 2.1桥梁岩土工程地质勘察纲要不规范 桥梁岩土工程地质勘察的前期工作要制定一份较清晰的、有具体要求的、规范的勘察纲要,对勘察的目的和内容要进行详细准确的规定。但是在实际操作中,由于桥梁岩土工程地质勘查涉及到桥梁投资者、桥梁设计者以及桥梁技术顾问等各个方面,是一种相互合作、相互配合的运行机制。但是在目前的岩土工程勘察体制下,没有明确各个部门的义务和权利,不论是投资者、设计者和施工单位都有权利对桥梁岩土工程进行勘察,都会基于自身的角度对岩土工程的地质勘察提出要求,这样就会导致桥梁勘察纲要不明确。另外,现有的岩土工程地质勘察技术标准较多,并且这些标准之间存在较大的差异,这些都会影响桥梁岩土工程地质勘察纲要编制的规范性。 2.2桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题 勘察技术包括勘察手段、勘察质量以及勘察报告三个方面。在勘察手段方面,由于许多勘察单位所使用的勘察设备落后、勘察手段单一造成勘察的进度跟不上桥梁建设的速度和要求,如在勘察设备方面,许多单位采用的是立轴式岩心钻机进行钻探,但是这种设备的技术标准落后,不能很好满足勘察要求和取样,同时大多数的勘察人员存在缺乏专业知识技能和技术水平不高等问题。在勘察质量方面,由于我国有着较为明确的工程勘察收费标准,但是建设单位在实际操作中为了节约成本,往往对勘察价格进行尽可能的压低,加上许多勘察单位为企业发展和生存而进行激烈市场竞争,往往出现为了追求经济利益,缩短勘察时间和勘察成本,进而影响到勘察质量。由于勘察质量不高,勘察报告就显得较为简陋,很多勘察报告只是对勘察内容简单的定性描述,没有相应的数据支撑,缺乏定量分析。 2.3桥梁岩土工程地质勘察外部环境恶化 桥梁岩土工程的外部环境主要是指自然灾害和人为环境破坏。由于地质环境进入新一轮的地质活动期,因此地震、滑坡以及泥石流等自然地质灾害加剧,这种不可抗力对岩土工程的地质勘察造成十分严重的影响。另外由于人为的破坏,导致的环境问题也会对勘察工作造成影响,如人们大量的抽取地下水导致的地面沉降,资源的大量挖掘造成的塌方等,都对岩土工程勘察造成不利影响。 3 改进和加强桥梁岩土工程地质勘察工作的措施和建议 3.1规范桥梁岩土工程地质勘察体制 根据相关法律法规和工程技术标准,结合桥梁工程的特点,制定一套合理、严谨的桥梁岩土工程地质勘察体制,对勘察责任、勘察内容、勘察要求、勘察标准和勘察技术等进行明确的规定,明确违反规定的处罚办法,对勘察工作进行规范有效的指导。此外,还要加强对工程勘察的监督和管理,完善监督机制,及时发现问题并采取有效措施进行解决。 3.2优化桥梁岩土工程地质勘察技术 做好勘察工作的前期准备工作,加强现场勘察与相关资料的搜集,更好的了解地形地貌和地质条件。勘察设备方面尽可能的选取精度高、勘察效果好的设备进行工作,采取代表性强的样本;勘察技术不要拘泥于固定的方式和步骤,根据现场实际状况灵活运用理论和方法,另外还要加强对勘察人员知识和技能的培训,提高从业素质。保证桥梁岩土工程地质勘察工作的质量,不能为了眼前利益而缩短勘察时间和降低质量。 3.3提高桥梁岩土工程地质勘察区域环境研究 由于我国地质条件多种多样,桥梁架设在不同的地域所采用的方法和面临的环境是不同的,因此在实际勘察过程中,要加强区域性地质研究,制定相应的勘察技术要求。另外由于桥梁工程建设可能会对区域的土壤环境、水环境和生物等产生负面影响,因此在岩土工程地质勘察工作中要注重环境保护工作。 4结论 随着我国经济的快速发展,各项基础工程建设全面展开。岩土工程勘察是工程建设的基础和重中之重,为建设工程设计提供可靠依据。在实际操作中,要不断总结经验,根据桥梁建设的区位和所在的环境,采用合适的勘察技术进行地质勘察,为桥梁的合理设计和顺利施工建设提供有力保障。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察 摘要:调查研究地质情况的不同的重点就是地质勘察工作,有助于我国的经济建设和国防建设。在进行地质勘察的工作时,为了提高工作的效率,要了解地质勘查工作的内容。本文阐述了岩土工程地质勘察。 关键词:岩土;地质;勘察 工程概述 某城市某地区居住小区二期工程,整个场地用地面积为58930.00㎡,总建筑面积为19876.00㎡,建筑物高25.00m,局部设有1层地下室,地下室面积19876㎡。受建设单位委托,我院拟对该项目进行岩土工程详细勘察投标活动,建筑物工程重要性为二级,勘察等级为乙级。 1、初步勘察 1.1初勘工作步骤:可按收集资料,工程地质选定隧道线位,工程地质调绘、勘探、试验,资料整理等顺序进行。 1.2收集资料:初勘也应收集已有资料,包括可行性研究报告,取得隧道所在位置的初步总平面。 1.3初勘资料整理:工程地质勘察的原始资料,包括调查,测绘 、勘探、试验等资料,并按有关规定填写,进行复核与检查。提交的资料包括图件,文字等资料要求清晰正确,并符合有关规定和设计文件编制办法的规定。 2、详细勘察 2.1详勘的目的是根据已批准的初步设计文件中所确定的修建原则,设计方案,技术指标等设计资料。通过详细工程地质勘察,为线位布设和编制施工图设计提供完整的工程地质资料.。详勘的任务:是在初勘的基础上进行补充校对,进一步查明沿线的工程地质条件,以及重点工程与不良地质区段的工程地质特征。并取得必需的工程地质的数据,为确定隧道位置的施工图设计提供详细的工程地质资料。 2.2详勘工作步骤:可按准备工作沿线工程地质调绘勘探,试验资料整理等顺序进行,由于详勘工作需在初勘的基础上进一步查明隧道中线两侧的工程地质条件和不良地质区段的主要工程地质问题。因此详勘工作更为详细|深入,最后提交的资料深度应满足施工图设计的需要. 3、工程地质条件简述 3.1地形、地貌 建筑物场地地形比较平坦,局部有起伏,地貌单一,属岩溶孤峰平原亚区地貌。 3.2场地岩土层分布 第①层填土层:杂色,结构松散,均匀性差,高压缩性,成分复杂,主要有碎石、混凝土、碎砖瓦、块石等建筑垃圾组成,该层平均厚2.0m。第②层淤泥质土:黑色,饱和,流塑状态,强度低,具高压缩性,成份为粘性土及砂土,含有机质,具腥臭味,平均0.50m。第③层粉质粘土:粉质粘土硬塑、可塑或软塑状态均有分布,厚度不均匀,一般2~6m,平均约4.0m,但局部有6.0m以上,具软土发育条件。第④层砂土:砂土有细砂、粉砂等,多为稍密~松散状态,厚度不均匀,一般2~4m,平均约3.0m,但局部有4.0m以上,具松散土发育条件。第⑤层卵石层或含粘土卵石:多为稍密~中密、密实状态,厚度不均匀,一般大于3~6米, 平均约5米,具松散层或砂土透镜体发育条件。该层局部分布于基岩面附近。第⑥层灰岩: 基岩面一般埋深5.0~8.0m,局部大于10.0m,局部浅部有溶洞、溶槽(沟)、等岩溶现象发育,岩溶特别发育,地质条件复杂。 4、岩土工程中常采用的钻探方法及其适用条件 岩土工程勘察中采用的钻探方法很多,根据其破碎岩土方法的不同,大致可分为回转钻探、冲击钻探、振动钻探与冲洗钻探等四大类。 4.1回转钻探就是利用钻具回转使钻头的切削刃或研磨材料削磨岩土使之破碎而钻进。又可进一步分为孔底全面钻进和孔底环状钻进(岩心钻进)两种,岩土工程勘察多采用岩心钻进。 4.2冲击钻探就是利用钻具的重力和下冲击力使钻头冲击孔底以破碎岩土而钻进。又可进一步分为钻杆锤击钻进和钢丝绳冲击钻进两种,岩土工程勘察中均有使用。 4.3振动钻探就是将机械动力所产生的振动力通过连接杆及钻具传到圆筒形钻头周围的土中,使土的抗剪力急剧降低,圆筒形钻头依靠自身及振动器的重量切削土层而钻进。 4.4冲洗钻探就是利用上述各种方法破碎岩土,然后利用冲洗液将破碎后的岩土携带冲出而钻进,冲洗液同时还起到护壁和润滑等作用。此法在钻孔灌注桩等岩土工程施工中使用较多,而在岩土工程勘察中使用较少。 5、岩石勘探 5.1勘探与取样 勘探就是采取某种方法去揭示地下岩土体(含地下水、不良地质作用等)的岩性特征及其空间分布、变化特征。取样则是为了提供对岩土的工程特性进行鉴定和各种试验所需的样品。勘探与取样也是岩土工程勘察中最基本和最重要的工作方法之一。 岩土工程勘察所采用的勘探方法主要有钻探、坑探、物探和触探。 5.2钻探 钻探就是利用专门的钻探机具钻入岩土层中,以揭露地下岩土体的岩性特征,空间分布与变化的一种勘探方法。它是岩土工程勘察中所采用的一种极为重要的技术方法和手段,其成果是进行岩土工程评价、岩土工程设计与施工的基础资料和依据。岩土工程地质钻探应符合下列要求:能为钻进的地层鉴别岩性,确定其埋藏深度与厚度。能采取符合质量要求的岩土试样,地下水试样和进行原位测试。能查明钻进深度范围内地下水的赋存与埋藏分布特征。 6、岩土工程地质钻探的特点 一是勘探线网的布置不仅要考虑自然地质条件,还要结合工程的类型、规模与特点。二是钻探的深度一般较小,多在数米到数十米范围内。三是钻孔孔径变化较大,小者数十毫米,大者数千毫米。常用钻头直径为91~150mm。四是钻孔多具综合目的,除了查明地层、岩性、水文地质等条件外,还要进行各种力学试验和采取试样等。五是对岩心采取率要求较高,软弱夹层、岩石破碎带等也应千方百计取出岩心。六是在拟做试验的孔段,要求孔壁光滑平整以便进行测试工作。七是为了了解岩土天然状态下的物理力学性质,要求采取原状岩土试样,以便进行物理力学性质试验。 7、质量保证措施 7.1钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±0.05m。终孔口径不得小于0.11m。岩芯采取率:粘性土100%;砂及碎石土不低于80%。保持孔内干净,不允许孔壁坍塌,应随地层变化采取护壁措施(泥浆护壁或套管护壁) 5、地下水位以上必须干钻,不得向孔内注水。准确测量稳定水位。 8、原位测试按作业文件中标准贯入试验作业指导书进行 8.1岩性描述:必须按绘测描述,粘性土应描述其颜色、状态、包含物、结构及层理特征;粉土应描述其颜色、颗粒级配、包含物、湿度、密实度及层理特征;砂土应描述其颜色、颗粒级配、颗粒形状、粘性土含量、湿度、密实度及层理特征。 8.2土样应详细标明孔号、取样深度及野外定名。原状样及水可比样品应封严,防止失水,运输过程中防震等,保证样品质量。土工试验严格按照相关试验规范规程执行。 9、钻探方法应符合要求 一是对要求鉴别地层岩性和取样的钻孔,均应采用回转方式钻进,遇到碎石土可以用振动回转方式钻进; 二是地下水位以上的地层应进行干钻,不得使用冲洗液,也不得向孔内注水,但可以用能隔离冲洗液的二重管或三重管钻进取样;三是钻进岩层宜采用金刚石钻头,对软质岩石及风化破碎岩石应采用双层岩心管钻头钻进。需要测定岩石质量指标时,应采用外径为75mm的双层岩心管钻头;四是在湿陷性黄土中,应采用螺旋钻头钻进,或采用薄壁钻头锤击钻进,操作时应符合“分段钻进,逐次缩减,坚持清孔”的原则。 10、结束语 综上所述,一是安全生产,认真落实安全工作责任制,项目部设专职安全员,定期和不定期检查安全,发现事故隐患及时妥善解决。各种劳动保护用品应配置齐备,进入工地必须配戴安全帽。施工现场禁止与工程无关人员进入。不准在勘察作业现场打闹,不准酒后上班。严禁赤膊、赤脚进入工地,严禁从钻探三角架下过往。二是文明施工,施工中应做必要的宣传,特别注意周边环境污染及清洁卫生,不乱倒生活垃圾,工作中不造成环境污染。 岩土工程地质勘察论文:工程地质勘察与岩土工程技术发展现状与展望 摘要:上世纪八十年代岩土工程勘察体制逐渐形成,而岩土工程技术是指在工程建设过程中对岩石或图的利用、整治或改造的科学技术。而作为岩土工程中比较重要的技术环节岩土工程勘察能够为岩土工程的实施做好准备工作。本文笔者结合相关经验,论述了工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状,基于此展望了工程地质勘察与岩土工程技术未来的发展。 关键词:地质勘察、岩土工程技术、现状、展望 一、前言 岩土工程勘察体制始于上世纪八十年代,现阶段,岩土勘察技术的重要性日渐凸显出来。岩土勘察是岩土工程技术中的重要组成部分,直接关系着岩土工程的造价、质量和安全使用周期,通过先进技术和先进设备的引用,岩土勘察技术将更能满足超高层建筑和基础建设项目工程的要求。 二、工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状 1.工程地质勘察的发展现状 (1)岩土参数难于确定 大多数岩土体受力状态复杂,是非均质、各向异性的,难以直接观察和检查,岩土设计参数就难于确定。如对粉土的划分,粉土试验复杂,经常会出现塑性指数的误判现象;粗颗粒土、残积土和风化岩等这些岩土层,难于取到原状岩土样和进行室内室外试验,其参数确定亦比较困难。 (2)工程地质测绘不到位 工程测绘是岩土勘察的基础工作,主要是观察、分析和推断地质性质,为后续勘测工作提供依据。由于测绘工作的技术性措施不够,会存在对岩土体和岩石风化层厚度分析不够,对软弱结构面和地质构造、地质形态的界定不准确等情况,这样会导致地形地貌、断层、地层界面、风化程度等资料离散,不能充分显示地质特点。 (3)监察机制不完善 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定:“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、基础形式、规模,荷载,结构特点、埋置深度和地基允许变形等资料”。但因为缺乏系统的、完善的监理监察机制,使得不规范岩土勘察现象存在,勘察时不参照设计要求不依据建筑物实际荷载等,导致勘察报告深度、广度和精确度难以满足要求。 (4)勘测的数字化水平低 如果技术条件欠成熟欠规范,那么数字化的某些设计系统环节就会有失连贯和精准。岩土勘察提供的勘察信息资料一般以表格、文字、图片等形式呈现,描述偏向于定性内容,数字化程度低,就会造成勘察资料理解、处理、运用上的难题。 2. 岩土工程技术的现状 岩土工程起源于二十世纪六十年代的欧美国家,它是在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程研究解决岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题。 就勘察现状的情况来看,“只认识自然而不能改造自然”“只提出问题而不去动手解决问题”。只局限于“地质资料”,虽然也对“勘查报告”提出一些很抽象宏观的观点,但对于设计是否合理,施工后效果怎样,却少有人认真探讨过,而只对基础工程的效果和工程质量的好坏、成败负一定责任。这可以看出许多地质勘察人员在提高岩土工程技术水平上没有责任感、紧迫感。结果是勘察资料的水平、深度和质量一直都在原有的基础上重复,却无突破。 从设计方面来看,就岩土工程体制的做法,岩土工程师发挥很大的作用,不但要提供基础设计基准,而且要决策工程方案,结构工程师通常都要采纳听取岩土工程师的意见。但目前国内的做法却是:结构工程师是基础方案的制定者和决策者,他不直接对岩土进行勘查测试,有些对复杂场区无直接认知者,仅仅根据“勘察报告”的资料进行基础工程设计,就很难提出既合理安全又经济的方案来。然而,为了保险起见,设计师就采取加大安全系数的方法,这样既不经济,还会导致不安全因素。 从施工角度来看,由于把勘察,设计,施工三个方面分开来,因此勘察人员对开挖基坑检验的工作没有明确责任,如果有补充试验工作也不会主动去做。所以基础工程施工和建筑物竣工后的表现性状监测,勘察人员也不再负任何责任.在这种脱节的情况下,基础工程施工技术的发展和提高就很难进行下去。 我国岩土工程技术发展如此缓慢,原因有二:第一是在人才培养上存在缺陷,造成岩土工程技术人员奇缺。另一条是体制上的弊端,把一个完整的工程体制比如勘察、设计和施工分开来。近些年,在工程建设越来越多的情况下,人们也意识到把勘察、设计和施工人员统一在一条战线上,更有积极的岩土勘察人员仅仅在公司名称上下功夫,把 “工程地质勘察公司”更名为“岩土工程公司”的现象。但由于知识面不够,只懂勘察不懂设计 ,岩土公司最后还是停留在勘察和施工方面。 三、关于工程地质勘察与岩土工程技术发展的展望 1. 岩土勘察秩序将会更加规范 因为岩土勘察的工作比较复杂,它可能会同时涉及很多方面的测量工作,所以如果每一项测量工作都由单一的部门进行就会使得勘察的效果比较低,同时如果不加规范还可能使得勘察的工作进行的比较混乱。随着岩土技术的发展需求,岩土勘察的工作在未来必定会对勘察过程进行规范,主要是对勘查中的各个工序进行规范,确保在多个工序同时进行时的勘察不会混乱的同时保证勘察结果。只有这样才能使得勘察效率得到提高使得勘察工作更加科学化。 2.岩土工程勘察将向数字化方向发展 数字化的发展已经使得现代化的设备取代落后的生产设备,新设备的运用在生产中起到了不可磨灭的作用。岩土工程中的岩土勘察在未来肯定也会朝着现代化的方向发展。岩土工程中的岩土勘察需要对很多东西进行测量,与此同时会产生大量的数据,传统的陈旧工具已经不能满足这些需求,所以在现代的岩土勘察中已经出现了用红外线进行勘察的技术,这些先进设备在岩土勘察中的应用使得勘察结果更加精确,同时提高了勘察工作的效率,大大节省了人力物力。随着科学技术的不断发展,对岩土工程中的岩土勘察必定会加大投入研究的力度,可以想象在未来一定会有更多数字化的设备满足勘察的需求。 3. 岩土勘察监理机制将会更齐全 不健全的岩土勘察监理机制会影响施工计划。因此,为提高岩土勘察的效率和质量,岩土工程部门需要全程监理岩土勘察的全过程,但仅仅这样是不够的,还需要严格监控岩土勘察工作的每个工作阶段,进一步健全岩土工程勘察机制,同时随着监理机制的齐全,对岩土工程勘察监理力度的加强,岩土勘察过程中出现的种种不良现象将会被制止,这样不仅岩土勘察的工程质量和效率会被显著提高,而且又促进了岩土工程中各个环节的实施,保障了岩土工程的施工进度。 4. 岩土工程勘察员素质将会越来越高 岩土勘察工作的专业性很强,所以勘察人员的素质在一定程度上决定了勘察工作的质量,为了满足岩土工程的需求,必须加强对岩土勘察人员的素质培训工作,从而提高人员素质,同时勘察人员在进入实际勘察工作之前要经过长时间的实习期,才能正式进行勘测工作。另外,有关岩土勘察方面的法律法规也必须加紧健全,从而为勘察工作的顺利开展提供依据。只有通过这两方面的改善,勘察人员才能更好的在工作岗位上工作,同时统一的规范使得勘察人员的技术水平得到了统一,从而使得勘察结果也更加统一。勘察人员的素质提高了,也会改善勘察工作中的不足现象,提高了岩土工程的经济性。 四、结语 综上所述,岩土工程是国家各项建筑工程的前提,对国家基础设施的建设具有重要的意义。岩土工程建设中最重要的环节是岩土勘察,并且根据建设程序基本的要求,各项工程建设在施工设计前必须进行岩土工程勘察,以保证工程整体质量,更好地为国为民服务。 岩土工程地质勘察论文:探讨工程地质勘察中地下水对岩土工程的危害 摘 要:本文笔者根据多年的实践经验,分析了地下水对岩土工程的危害等问题,并主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容以及需要的注意事项,以供相关工作人员参考。 关键词:地下水岩石工程危害 一、前言 总所周知,在自然界中地下水的各种变化以及运动的现象被称之为水文地质。其主要的研究内容是地下水的形成以及分布的规律,研究地下水的屋里性质以及化学成分,研究地下水资源及其综合利用,同时也研究地下水对工程建筑以及矿山开采的不良影响及其防治的措施。在工程项目的设计、勘察以及施工当中,水文地质问题是工程项目勘察的重要问题,也往往是容易受到忽视的问题。工程地质与水文地质之间具有密切的联系,二者之间相互联系相互作用,在工程项目的实际勘察过程中,由于较小使用到水文参数,水文地质的问题往往不被重视,而仅仅作为一般性的评价,由此容易由于地下水的各种变化而引发岩石工程的危害问题,例如诱发水库的地震、导致岩溶的渗漏,影响坝基以及坝肩的稳定性问题和枢纽区深层承压水问题等等。 二、地下水对岩土工程的危害 1.地下水上升而形成的对岩土工程的危害 从地下水升降变化方面来看人类活动因素方面讲,使得潜水位上升的原因如下:工业废水的排放、工程建筑施工用水点的地下渗透、生活污水的渗透、农作物灌溉用水的渗透等等;从水文气象因素方面来讲,有以下集中因素会导致潜水位的上升:降水量的增加、气温的升高导致的河流汛期的到来等等,这是是对地下水动态影响最为普遍的因素;从地质因素方面来讲,含水层土壤的渗透性、地震等等都会使地下水的水位受到影响。因而,我们认为地下水水位的上升是众多因素综合的结果。它会对岩土工程引起以下几种危害:①使土壤受到地下水的浸泡而形成沼泽或者被盐渍化,同时,由于地下水会对建筑进行腐蚀,使建筑物的耐久性受到影响;②地下水的上升使土壤中含水量增加,加大了土壤的重量,在一些斜坡、河岸地区极易发生一些不良地质现象,例如滑坡、崩塌等,使地质灾害的发生率增加;③地下水水位的上升导致一些粉细砂、粉土的含水量超过饱和而被液化,极易导致土壤颗粒被渗流带走而形成管涌和流砂现象的产生;④地下水水位的上升使得一些岩土受到水的侵蚀、水解、浸泡而被软化,导致建筑物抵抗剪切破坏的极限能力降低等。 2 地下水升降变化引起的岩土工程危害 通常,人为因素是地下水水位下降的主要原因,导致地下水水位下降的人为因素如下:对地下水的大量抽取、在河流的上游筑坝导致下游地下水水位下降等等。地下水水位的下降会导致以下几种岩土工程的危害形成:一,由于地下水位的下降,而导致地表受到的地下水的浮力减小,从而导致地质灾害的发生,例如地面塌陷、地裂缝等,影响建筑物的稳定性,使得人类的生命、财产的安全受到威胁;二,对水资源的浪费和无节制的抽取地下水,导致水资源的枯竭、水质的恶化,恶化了生态环境,严重地威胁着人类的生存居住环境等。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:①水位上升引起的岩土工程危害,潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。②地下水位下降引起的岩土工程危害,地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。③地下水频繁升降对岩土工程造成的危害,地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分流失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 三、工程地质勘察中水文地质勘察过程中需要注意的事项 1. 在工程地质勘察中水文地质勘察的基本要求方面应进行明确要求 ①查明相关的水文地质条件:a区域性气候资料,如降水量、蒸发量、历史水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响。b主要含水层的分布、厚度及埋深,各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数。c场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响。d是否存在对地下水和地表水的污染及其可能的污染程度。② 水文地质问题评价内容:a查明地下水在天然状态及天然条件下的影响,分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的不良作用。b按地下水对工程的作用与影响,提出在不同条件下应当重点评价的地质问题并提出防治措施。如对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。c密切结合建筑物地基基础类型(如基坑工程、边坡工程、桩基工程)和施工需要,查明有关水文地质问题,提供所需的水文地质参数。 2 对工程勘察中水文地质参数的测定给予足够的重视 ① 地下水水位的测定,在工程地质勘察中,凡遇含水地层时,均应测定地下水位。其中静止水位的量测应有一定的稳定时间,其稳定时间按含水层的渗透性确定,需要时宜在勘察结束后统一测静止水位;当采用泥浆钻进时,测水位前应将测水管打入含水层中 20cm或洗孔后量测;对多层含水层的水位量测,必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。② 测定地下水流向可用几何法,并同时量测各孔内水位,确定地下水的流向。地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法。③抽水试验应符合抽水试验方法可根据渗透系数的应用范围具体选用不同的方法;抽水试验宜三次降深,最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高;水位量测应采用同一方法和仪器,读数时对抽水孔为厘米,对观测孔为毫米;当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间的关系曲线,在一定范围内波动,而没有持续上升和下降时,可认为已经稳定;抽水结束后应量测恢复水位等规定。 四、结语 终上所述,虽然水文地质和工程地质二者之间存在着极其密切的关系,然而,在工程勘察的一系列活动中,水文地质问题十分容易受到忽视。作为岩土体的一个组成部分,地下水对岩土体工程的特性起着直接影响的作用,同时作为基础工程的环境,它对建筑物的稳定性和耐久性有着直接影响的作用,因而,我认为工程勘察中的水文地质勘察是极为重要的活动。 岩土工程地质勘察论文:高层综合楼岩土工程地质勘察的综合评价 摘要:作为建筑工程施工前的基础工作,岩土工程勘察所提供的数据为建筑工程的设计以及施工起到了关键的作用,本文首先分析了岩土工程勘察的必要性以及意义,在此基础上,结合工程案例,详细的介绍了搞成综合楼岩土工程地质勘查的内容。在分析水文地质以及地层土性的基础上,对高层综合楼岩土工程地质勘查给以了综合判断和评价。 0 引言 建筑工程地质勘查的主要目的是为了查明建筑施工现场及其附近是否存在对建筑物产生影响的不良地质因素,勘察的内容包括明确施工场地的底层时代、结构、岩性以及具体分布情况,此外,还需要对施工现场的地下埋水条件以及其腐蚀性做出科学的评价,在明确地质情况的基础上,采取科学合理的地基应对措施来保证建筑物质量要求。现场勘察工作本身必须遵循相关抗震以及勘察设计要求,通过结合建筑物的各项性质,采取多种方法如井探、钻探等进行综合勘察与评价,确保各项数据的准确性、合理性以及科学性,从而为建筑工程的基础设计提供科学的参考依据。 1 岩土工程勘察的目的及意义 1.1 岩土工程勘察的目的 岩土工程勘察在工程建设中起到了重要的作用,它是各项工程建设前提,没有对岩土进行勘察,就不能进行接下来的工程设计以及施工环节。岩土工程勘察的目的是为了确定拟建工程场地的地质情况,经过对地质进行分析,从而为接下来的工程设计、施工环节提供场地的各项地质参数,并通过运用一些勘察测试手段及方法,对拟建工程场地进行调查,通过分析,判断出修建某种工程所需要的地质条件要求,并确定此工程建设过程中对自然环境可能造成的影响。除此之外,通过岩土工程勘察,可以采取相应的措施,保证地基在施工过程中不至于产生过大的沉降变形。最后,岩土工程勘察能够为工程的基础设计以及施工提供地基加固所需要的各种岩土工程资料。 1.2 岩土工程勘察的意义 岩土工程勘察通过运用岩土工程的技术及方法,分析及评价拟建工程场地的地质环境特点以及岩土工程条件。岩土工程所涉及的专业很广,它综合了气象、水文、岩土力学、地质学、工程学、化学以及环境学等学科,从这个方面来讲,岩土工程是一门及其复杂的学科。目前,我国对岩土工程学科的研究还比较浅,对岩土工程需要用到的仪器及设备也比较短缺,正因为如此,我们所采用的岩土工程勘察技术还比较落后。受地理位置的影响,我国的地质灾害的发生频率比较高,同时,岩土工程所遇到的问题极其复杂多样。进行各种工程建设前,我们必须对拟建工程场地的地质情况进行测定,确定该场地的各项地质参数,一旦遇到不良工程场地情况,可以提前采取措施以避免地质灾害的发生。在投资所占比重方面,岩土工程勘察所占的比重很低,但是却能够为接下来的工程设计、施工提供可行的依据以及指导意见,这样能够充分利用一些有利的条件,尽量避免不利的条件,从这方面来讲,岩土工程勘察在一定程度上降低了工程的后期费用开支。综合以上内容可以得出岩土工程勘察在工程建设中起着重要的预防及指导作用。 2 工程概况 江西某高层综合楼工程,主体建筑22层,高度80.5米,地下3层,裙房4层,建筑面积为36780.8平方米,工程的基础结构为钢筋混凝土-剪力墙结构框架。为了得到该建筑的详细地质情况,采用钻探以及物探等勘探技术,对该工程的地质进行勘察。图1是勘察专控的平面布局图。 图1 工程勘察钻孔平面布局图 3 施工场地土质类型及场地类别分析 3.1 建筑施工场地的类别 在实际岩土勘察中,常采用瑞利面波法在ZK4、ZK5、ZK7等钻孔中进行压缩波波速的测定。计算出剪切模量和泊松比,根据结果对场地的类型机型划分。最后计算出场地的卓越周期。 经计算,场地土层的平均波速Vsm为:ZK4为4920m /s; ZK5为491 m /s; ZK7为472 m /s。表明Vsm均在250 m /s~550 m /s的允许范围内,根据《GB500112008》的相关规定,表明该施工场地土质类型为中硬类型,建筑场地的类别为Ⅱ。根据相关计算公式,我们可以得出地基的卓越周期分比为:ZK4为0.30 s, ZK5为0.29 s, ZK7为0.32 s。其卓越周期在0.29 s~0.32 s的范围内。 3.2地基基础持力层设计参数值原与建议值 岩土各物理学参数的确定,必须在进行完动探试验以及土工试验后,其设计参数的建议值见表1。 表1地基基础设计参数建议值 4工程地质勘察结果分析与判定 在建筑施工区域内没有的证以及构建断裂情况,因此从地壳的稳定性来看,该建筑区域内属于稳定区域。在开挖范围内,主要以中密层底层为主。 4.1 地基的均匀性评价 (1)按照地基持力层坡度评价结果,其持力层坡度小于2度,建筑物地下室内顶板的深埋度为80米,天然基坑开挖深度为10米,在这一开挖深度,土体主要以中密的砂卵石为主。但是在实际的勘察中我们发现,场地内还分布这较为明显的砂层,埋藏的深度约在9.5-26.8m之间,厚度在0.65-2.12m之间,因此确定该地基为均匀地基。 (2)按照压缩层的摸压缩量勘察结果,确定地基土的均匀性主要靠建筑物的四个钻孔在基础宽度上、压缩范围内以及压缩模量方位内,通过对相关数据进行加权平均处理进行评价。具体的分析结果见表2。 表2 按压缩层内各土层的压缩模量评价地基土的均匀性分析表 4.2 地基土的沉降性分析 根据地基土的沉降量计算公式: 按上式对地基土的沉降量以及横向倾斜值进行计算,计算结果见表3。 表3 地基土沉降量及基础横向倾斜值 从表3中可以看出从基础横向倾斜均小于基础的允许倾斜。 5 结语 综上所述,本工程布置勘察工作量较为适度,并采用多种原位测试和室内试验手段,查明了岩土结构、地基土工程性能及波速等有关数据、地下水赋存条件以及水文地质参数,满足了设计和岩土分析评价的要求。 岩土工程地质勘察论文:论岩土工程地质勘察技术 摘要:目前,我国经济在随着快速的发展,而城市建设的速度也随之前行,尤其在岩土工程当中的勘察技术也在不断的革新与进步,并成为了工程建设的一个先导,有着重要的作用。本文主要针对在岩土工程当中应用的勘察技术,并且通过在勘测的主要程序,以及科学研究勘察的技术,从而确保工程的顺利进行。 关键词:岩土工程基础地质勘察技术 在我国的基础建设性工程当中,由于地质勘察技术是作为主要的程序,并且在施工之前必须要仔细的做好地质勘察工作,从而科学全面的为工程提供一个合理的勘察条件,以及技术帮助。 一、对于基础地质勘察的具体概述 (一)、现阶段,由于在工程地质的勘察工作当中,对于岩土工程的勘察技术已经得到了显著的发展,也有了一定的提升,同时,在岩土工程的勘察技术当中,其主要的测试设备、勘察方法、仪器以及相应的技术都具有日新月异的提高。然而,在岩土工程当中,由于要求的勘察技术已经不仅仅是传统应用手段和方法,必须要面对更多的技术考验,对此,我们必须要应用更为有效、更为科学的方法进行解决。而基础地质所要针对的就是调查区域地质以及研究基础地质,它可以为岩土工程充分的提供一份原始的地质资料,并且在一定程度上达到了技术要求也降低了勘察成本。 (二)、在一般的岩土工程当中,对其勘察的目的就是为了全面了解岩土工程在基础地质的主要情况、设计要求、地质勘察的结果、岩土的各项工程参数等方面,而勘察报告质量的好坏则会直接影响到工程的造价以及安全性,所以,它是非常重要的一项内容。而对于其中的岩土参数,它的科学依据不仅只是联系在基础设计的经济性方面、安全性,并且也包括了工程可行性的论证。 (三)、在岩土工程当中,对于工程勘察主要包括在现场的钻探、室内的试验、对于原状土进行取样,以及在现场原位的测试方面等,所以必须要严格控制在工程勘察当中的每个环节,并按照国家的相关标准规定执行。此外,也应结合具体的施工经验,从而确保勘察依据的可靠准确性。由于可靠的勘察报告必须要达到国家的规范要求,并且在一定程度上要客观真实的反映出现场的地形地貌、岩土的性质、地质的构造、地层、地下水,以及地质的副作用等方面,同时也应科学合理的对岩土工程进行准确的评价分析,从而提供一个可靠的岩土工程的建设参数。 二、地质在岩土工程勘察的应用 对地质岩土的室内测试工程地质室内测试的主要问题是地质岩土样送达试验室后未及时进行开样测试,或不按操作规程要求进行试验操作。例如,对要求饱和的土试样,未按规范要求达到饱和时间再行测试;岩石固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求,但很多固结测试并未按规范要求进行平行测试,提供的岩土勘察报告的准确、可靠性较差,经常出现与现场数据矛盾的情况,有时会造成工程投资的浪费现象。因此,地质室内试验时应及时将送达的地质岩土样进行开样测试,并严格按照国家各种操作规程要求进行试验操作。 岩土的室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土、岩样和科学、正确的试验分析方法基础上的,脱离其中任何一个方面都会大大削弱试验指标的可信度。主要体现在:原状土、岩样的采取、保管。不同的土和岩石应采用相匹配的取样器采取样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器。所取土样要妥善保管,这样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理,避免使土样振动、受热;土石样的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解,掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50 及100kPa 压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~100kPa 之间)。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤l0 的指标,还要注意粒径 O.075mm 的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判,另外,对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,因此,地质中粉土的粘粒含量是必做的工作工程剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土石体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)规定,快剪试验只适用于渗透系数 三、基础地质的野外踌勘和资料搜集 工程勘察人员逐渐认识到野外勘察工作的重要性,意识到野外勘察第一手资料是室内高质量勘察报告的基础。野外勘察和相关基础地质资料的搜集不仅可以帮助施工技术人员了解工程现场的地形、地貌、地层、地质和施工的条件,减少勘探工作的盲目性,减少无谓工程量的增加,做到勘测的有的放矢,还能使勘察成本科学、合理,增强施工勘探单位的相对竞争力。 岩土工程勘察工作主要在野外现场进行,为使工程现场的工作有计划、有目的地进行,避免工程窝工和返工,应在勘察出发前做好充分的准备工作,工程勘察准备工作是岩土工程勘察的重要前提和内容。准备工作做得是否充分,直接影响岩土工程勘察工作的质量、进度见表1。 表1 工程勘察工作调查的主要内容 资料名称 选址 初勘 详勘 地形图 区域 1/l000~1/5000、带坐标 大比例足、附建筑总平面布置图、带坐标 建筑物 性质、用途、平面尺寸、层数、高度、结构形式、荷栽大小、有无地下室及深度 可能采取的基础形式、尺寸、埋深、地基允许变形等资料 已有资料 区域地质、地形地貌、地裳、矽产等 邻近钻孔及试验资料、建筑经验 现场条件 历史变迁、故河道、塘沟、井、坟、填土等 地下管道、结构物、地下电缆、水管、煤气管位置 原始基础地质资料的获取,岩土工程勘察一般时间短、任务重,获取准确、全面的原始资料是岩土工程勘察中最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量主要体现在以下几方面:工程野外勘察地层的划分应尽量详细、科学。按岩土的颜色、状态、湿度甚至钻进程度的难易,岩心采取率等不同指标进行详细的划分,这些为勘察工作室内资料整理提供最详实的编录地质资料;对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探l~2 个钻孔,统一勘察编录形式,避免野外勘察资料的分层、定性、描述等难以统一,给勘察资料整理带来困难;勘察工作的原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其是在施工区域的气温与地温相差较大的季节,工程勘察的触探指标相差较大;标准贯入试验按照规定进行杆长和孔深校正,不仅可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,还为及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标工程贯入数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,而且碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对基础地基变形的影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为,连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入;区域地下水位的观测,不仅要充分考虑周围地下水开采因素,还应在观测的最后一个钻孔施工24h 后进行,其次,水位观测宜与钻孔标高回测相结合。水位换算地下水的正确流向允许±2cm 的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足要求的。 3结论 随着我国工程建设的飞速发展,岩土工程勘察取得长足、可喜的发展,但仍有一些理论尚不成熟、处于经验或半经验状态。岩土工程勘察是一项工程基础性工作,涉及的对象和范围很大,且涉及的勘察内容很多而且十分复杂。岩土工程勘察的手段是间接的、非直观性的。提高勘察和工程设计水平,充分利用基础地质资料,全面掌握岩土工程有关的规范、规程,不断的交流学习,才能有效地开展工作,确保勘察工作的顺利进行。 岩土工程地质勘察论文:浅议岩土工程地质勘察与基础设计的应用 摘要:本文对岩土工程勘察及地基设计之间问题,有诸多理论仍很不完善,仍局限在经验状态,有许多的工作需要有志之士去完成,提出了以下几种解决的方案。 关键词:岩土工程 地质勘察 基础设计应用 一、岩土工程地质勘察 1、踏勘与资料搜集 这2项工作可以帮助我们了解场地地形、地貌、地层及施工条件,一方面减少勘探工作的盲目性,做到有的放矢,另一方面使勘察成本合理,增强勘探单位相对竞争力。 2、原始资料的采取 岩土工程勘察一般时间短、任务重,取准、取全原始资料是岩土工程勘察的最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。这主要体现在以下3个方面: (1)野外地层的划分应尽量详细。按颜色、状态、湿度甚至钻进难易程度、岩心采取率等不同指标详细划分,为室内资料整理提供最详实的编录地质资料;对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探一二个钻孔,统一编录形式,避免各行其是,尽而造成野外资料分层、定性、描述等难以统一,给资料整理带来困难。 (2)原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其在气温与地温相差较大的冬天、夏天,触探指标相差较大;标准贯入试验按规定进行杆长和孔深校正,一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,另一方面可以及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标贯数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对地基变形影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入。 (3)地下水位的观测。一方面充分考虑周围地下水开采因素,另一方面观测应在最后一个钻孔施工24h后进行,再者水位观测宜与钻孔标高回测相结合。我们知道,由水位换算地下水的正确流向允许±2cm的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足该要求的(水位深度会因孔口参照位置不同而不同)。 3、室内试验 室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土样和正确的试验方法基础上的,若脱离其中任何一个方面均会使试验指标可信性大大降低。这主要体现在以下3个方面: (1)原状土样的采取、保管。首先,不同的土应采用相匹配的取土器采取土样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器,有些勘探单位为图省事经常采用钻进岩心切取土样(既欺骗甲方又欺骗自己);其次,土样要妥善保管,夏天要防晒、冬天要防冻、送样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理(不宜放到汽车钻驾驶室内,以免使土样振动、受热)。 (2)土的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解,掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50及100kPa压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~lOOkPa之问),若不注意这些特点,很容易把膨胀土定名为常规的粘性土。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤10的指标,还要注意粒径 0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判 ,粉砂有时也可测定一定的塑性指数),另外对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,故粉土的粘粒含量是必做的项目。在有些地方,由于建筑不需进行液化判别且粉土非持力层不必进行深宽修正,而常常省略了粘粒含量试验。 (3)剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)规定,快剪试验只适用于渗透系数 二、基础设计 地基基础必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则,根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。这主要体现在以下5个方面。 1、粉土及粉砂地基承载力特征值深宽修正问题 如果对粉土仅按粘粒含量是否小于10%选取深、宽修正系数ηb、ηd,在应用中发现,中密以下粉土修正后承载力特征值偏不安全。另外,对粉砂(不包括很湿与饱和时稍密状态)取ηb=2、ηd =3,但对很湿、饱和、松散、稍密的粉砂无法修正。因此,经请教有关专家并结合地方经验,对中密以下粉土及很湿、饱和、松散~稍密的粉砂层,深度修正系数ηb=l、宽度修正系数ηd =0。 2、地基均匀性评价问题 《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)虽要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应评价方法,有些地方按《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ79—2002)评价高层建筑地基均匀性的方法来评价一般建筑地基是不恰当的。按经验:符合《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)第3,0.2条规定,不必进行地基变形计算的建筑地基属均匀地基,否则就是不均匀地基,该方法是一种评价途径,也得到了较多的岩土工作者的认可。 3、地震效应问题 (1)波速测试数据直接影响场地类别的准确判定及建筑工程的抗震造价,规范规定对抗震重要性为甲及乙类的建筑必须进行波速测试。而有的单位往往一句话就估算场地等效剪切波速是多少、根据区域经验覆盖层厚度有多少,进一步依此数据确定场地土类型及场地类别,这是对规范认识的不足。 (2)地基处理后其剪切波速值也发生变化,场地地基土类型及场地类别也会随着发生变化,但这在地基设计中有时没有得到足够重视。 (3)对饱和粉土及砂土,按照《建筑地基抗震设计规范》(GB50011—2001)第4.3-3条在液化初判时,地下水水位深度宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用,不可按勘察时水位采用。在地面下15~20m深度地层初判液化后,再按第4.3.4条进一步判别时,据标准贯入锤击数临界值公式; 中,规范中ds 有误,应为地下水位埋深dw ;一般情况下液化判别应按多数取结果,如3孔中2孔不液化、1孔液化,则可认为场地土层不液化。 4、 复合地基承载力特征值的确定 (建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)规范规定:复合地基确定基础底面积及埋深时,地基承载力的基础宽度修正系数应取0,地基承载力的基础埋深修正系数应取1。但当在某些地基承载力提高幅度不太大的土层进行CFG桩复合地基处理时,发现复合地基深宽修正后的地基承载力特征值还没有该天然土层进行深宽修正的地基承载力特征值大,这种问题应该是新旧规范衔接不当造成的。 5、 基础形式的选择问题 (1)基础形式的选择应依据场地地层情况及区域经验综合进行,忽视任何一方面均可能造成错误。 (2)基础方案的选择应综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,而不应与习惯或不正当利益挂钩;基础设计既不能不考虑地层情况、当地建筑材料及施工条件,只采用设计者熟悉的基础形式,也不能以利益的驱动违心改变合理的基础形式。 三、结 语 岩土工程勘察与地基设计取得了长足的进步,通过对岩土工程勘察与地基设计中存在的一些问题进行分析并提出了几个解决问题的方法。 岩土工程地质勘察论文:论岩土工程地质勘察 【摘要】岩土工程地质勘察的目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。 【关键词】岩土工程;地质;勘察 1 岩土的分类及其工程性质 1.1 岩石的分类及其工程性质岩石的分类,岩石是天然产出的具有一定结构的矿物天然集合体,少数岩石也可由玻璃或生物遗骸组成。岩石构成地壳及上地幔的固态部分,也是地质作用的产物。目前岩石的主要按其形成原因来分,可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三类。岩石的工程性质,岩石的工程性质是指岩石的物理力学性质。岩石的工程性质的因素主要有矿物成分、岩石的机构和构造及分化程度。岩石的物理性质主要包括的指标有比重,重度,孔隙性,吸水性,软化性,抗冻性。岩石的力学性质主要包括岩石的变形特性,岩石的强度特性(抗压强度、抗剪强度、抗拉强度)。 1.2 土的分类及其工程性质 土的分类土是一种三相体系,其主要物质成分包括作为土骨架的固体矿物颗粒(固相)、孔隙中水及其溶解物质(液相)和气体(气相)。根据地质成因土的工程分类主要包括残积土、坡积土、洪积土、冲击土、湖积土、海积土、冰水沉积土和风积土。土的工程性质土的物理性质指标有土的颗粒比重、重度、含水量、饱和度、孔隙比和孔隙率等。土的工程特性主要有渗透性、压缩性、抗剪强度、触变性和蠕变性、塑限性等。 2 岩土工程勘察等级的划分及其要求 不同的建筑物的重要性也不同,其破坏后产生的后果严重性也不同。因此针对工程重要性的不同以及场地和地基复杂程度的差异,岩土工程的勘察也要划分不同的等级,针对不同的等级,各个勘察阶段的工作内容、方法及详细程度也会具有显著地差别。 2.1下面介绍几种岩土工程重要性等级的划分 2.1.1 根据工程的规模和特征以及工程破坏或影响正常使用所产生的后果,将工程分为三个重要性的等级,如下所示:一级工程:工程性质是重要工程,破坏后引起的后果属很严重二级工程:工程性质是一般工程,破坏后引起的后果属严重三级工程:工程性质是次要要工程,破坏后引起的后果属不严重 2.1.2 根据地基复杂程度,可按规定分为三个等级,具体划分如下:一级地基(复杂地基):特征是岩石种类多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理,多年冻土,严重湿陷、膨胀,盐渍,需要专门处理,;满足前面一个特征及以上者。二级地基(中等复杂):特征是岩石种类多,不均匀,有特殊岩石;满足前面一个特征及以上者。三级地基(简单地基):特征是岩石种类单一,均匀,无特殊岩石;全部满足前面全部特征。 2.2 岩石工程勘察等级的划分 确定了上面的工程的重要性等级、地基等级复杂程度等级以后,就可以进行岩土工程的勘察等级的划分了,具体划分如下,岩土工程勘察等级分甲、乙、丙三级。甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度中,有一项或多项为一级。乙级:除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。丙级:工程重要性、场地复杂和地基复杂程度等级均为三级的。 3 岩土工程地质勘测的测绘和调查及其它相关工作内容 工程地质测绘和调查一般在岩土工程勘察的早期阶段进行,也可以用于详细勘察阶段的对某些专门地质问题进行补充调查。工程地质测绘和调查能在较短的时间内查明较大范围的主要工程地质条件,不需要复杂设备和大量资金、材料,而且效果显著。 工程地质测绘和调查的主要任务是在地形地质图上填绘出测区的工程地质条件,其内容应包括测区的所有工程地质要素,即查明拟建场地的地层岩性、地质结构、地形地貌、水文地质条件、工程地质动力地质现象、已经有的建筑物的变形和破坏情况及以往的建筑经验、可利用的天然建筑材料的质量及其分布等方面,因此它属于多项内容的地表地质测绘和调查。 4 工程地质测绘前的准备工作 4.1 资料收集和研究。应收集的资料主要有区域地质资料、遥感资料、气象资料、水文资料、地震资料、水文及工程地质资料、建筑经验等。 4.2 踏勘。现场踏勘是在收集研究资料的基础上进行的,目的在于了解侧区的地形地貌及其地质情况和问题,以便于合理的布置观测点和观测路线,正确选择实测地质剖面位置。 4.3 编制测绘纲要。测绘纲要是进行测绘的依据,其内容应尽量符合实际情况。测绘纲要一般包含在勘察纲要内,在特殊的情况下可单独编制。测绘纲要应包括工作任务情况(目的、要求、测绘面积、比例尺等)、地理情况(位置、交通、水文、气象、地形地貌)、测绘区的地质概况(地层、岩性、地下水、不良地质现象)、工作量、工作方法及精度要求、人员组织和经费预算、材料物资器材、工作计划及工作步骤。 5 测绘的方法 工程地质测绘的方法主要有两种,一是相片成图法,二是实地测绘法。主要介绍一下实地测绘法。实地测绘是工程地质测绘的野外工作方法,它由细分为三种方法。路线法:沿着一定的路线,穿越测绘场地,把走过的路线正确地填绘在地图上,并延途详细观察和记录各中地质现象和标志,如地层地层界线、构造线、岩层产状、各种不良地质现象等。布点法:不点法是过程测绘的的基本方法,也是根据不同的比例预先在地形图上布置一定数量的观测路线和观测点。追索法:它是沿着地层走向、地质构造线的延伸方向或不良地质现象的边界线进行布点追索,其主要目的是查明某一局部的工程地质问题。在完成了工程地质测绘的基础上,接下来完成的就是非常重要的工作了,主要包括工程地质的勘探和取样,岩土工程原位测试,室内试验,房屋建筑与构造物的勘察评价,地下洞室的勘察与评价,边坡工程的勘察评价,岩土工程分析评价和成果报告的编写。 6 结语 综上所述,工程勘察工作地任务是查明情况,提供各种相关的技术数据,分析和评价场地的岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议,以保证工程建设安全、高效运行,促进经济社会的可持续发展。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察数字化技术研究 摘要:岩土工程设计的基础是地质勘察,传统的勘察表达方面存在局限性,存在直观性差的缺点,既不能将岩土地质空间的变化情况全面反映出来,也难以将岩土的性质准确和完整地表达出来,勘察结果不能完全满足岩土工程设计的要求。本文将在分析传统地质勘察方法存在问题的基础上,探讨推广地质勘察数字化技术的必要性,以突破传统勘察的技术弊端,更好地推断岩土区域分布规律、预测岩土工程性质等,为岩土工程施工提供科学的地质资料依据。 关键词:岩土工程 地质勘察 数字化技术 1.岩土工程地质勘察存在的问题 出于多方面的原因,地质勘察技术仍然存在一定的问题,使得岩土工程的地质勘察难以取得长足发展:①设计部门和勘察部门属于两个独立的部门,作业分散,勘察技术方法分支多,涉及多方面的专业知识,再加上勘察人员鲜有参加设计工作者,致使岩土勘察的相关数据资料表现形式超出了设计部门人员的理解范围之外。笔者认为主要是因为设计人员的专业水平局限性使然,设计过程中没有勘察人员进行现场对勘察成果的解释,才导致勘察成果在设计中利用效率低的情况出现。各种专业之间多以书面形式进行资料信息交流,网络等数据共享模式基本为零,这样既耗时又费力,而且容易出现资料数据的丢失。②设计软件功能不够齐全,只能够胜任编制文件和绘制图纸等简单工作,对于经验工作等评价工作,存在网络化与共享等方面的瓶颈。其次是软件系统缺乏共通信息交流的渠道,譬如在勘察所得的数据资料直接反馈给技术部门,而没有通过信息交流的方式对这些资料进行处理加工,专业分离式的信息共享模式使得系统呈现封闭性特征。③勘察辐射的信息面广,包括气象、水文、地理、交通、经济、环境以及风俗习惯等,这些信息资料的掌握,需要掌握各自的属性特征,也需要对其进行定量和定性分析。但勘察系统缺乏必要的采集、表达、识别和分析等方法,致使勘察所得情报不全,无法形成设计与决策的优势。再加上系统不具备空间分析功能,致使设计与决策需要依靠设计人员的经验与水平进行理解。 2.岩土工程地质勘察数字化系统的建立 2.1地理信息系统 地理信息系统旨在运用计算机、信息科学和地理学等综合学科手段,实现地质勘察场地的数字化。地理信息系统针对岩土工程地质勘察,直指岩土工程的空间和属性数据,根据勘察地点的方位坐标,通过管理、检索、评价分析和结果分析的处理流程,以提供设计的决策依据。地理信息系统技术的实现,需要兼顾以下功能的实现:①根据地质勘察数字化技术的要求,系统必须具备采集和编辑数据的功能,保证在获取完整、逻辑和准确数据的同时,通过跟踪、扫描和遥感等数字化手段完成编辑加工。②在数据操作的过程中,数据存储、组织、格式化、转换等继承过程,是地理信息系统数据库体现数字化要求的关键点。另外、数据的查询、搜索、统计等数字化功能也必须在系统中体现出来。③数字化系统具有空间分析需求,通常分为空间检索、拓扑叠加、模拟三个层次。在检索方面,地理信息系统以空间实体的属性以及属性特征检索依据。拓扑叠加既在输入某空间实体的属性以及属性特征时,会同步显示类似的空间实体。而空间模拟分析旨在发挥系统使用者的主观能动性。④在通过收集、编辑、继承和分析等数字化流程之后,最终将数据以图表等形式输出,既系统的输出功能。总之,基于地理信息系统的岩土工程勘察设计数字化技术,为推动勘察设计的现代化,不失为一种较为科学的数字化开发手段。 2.2地质勘察建模技术 建模技术由来已久,岩土工程的建模技术,是根据工程的情况、条件和实际状态,根据一定的比例将实体用图形表现出来。地质勘察建模技术是实现场地地层数字化的重要手段。根据地理信息系统提供的数字依据,进行资料筛选分析,建模的一般过程如下:首先对工程地质变量进行预测,譬如地下水水流速度的变量预测,又如地层构造、断层等的空间分布,由于地质的变量因素过多,建模不可能进行全方位量测,因此只能选取较有代表性的部分,然后利用各种手段预测地质的综合变量情况。其次是对地质的特征进行条件化和离散化解释,通过现场勘察获取资料之后,进行地质描述,而变量描述需要地质的变量预测和工程地质控制共同实现,最终确定地质的边界以及特点。岩土工程勘察地质的建模数字化技术,以图形和数学表示的方法,将工程和地质条件的关系表现出来,解决工程与地质脱节的问题,让设计人员摆脱勘察专业数据资料的束缚,形象地认识岩土变形、破坏等情况,以便掌握岩土的运动规律等,将勘察内容充分地在设计文件里体现出来,并全面提出设计方案。 2.3场地虚拟实现技术 场地虚拟数字化技术的实现,即建立数字化岩土勘察工程的数据库系统。该系统囊括两方面的内容,一是勘察区域内的地理规划、道路、市政设施、住宅区等地理信息,二是勘察区域内的山川、河流等自然地貌地形的情况。关于数据库系统的建立,需具备以下几方面的基本条件:①收集勘察区域内的地质勘察资料,包括勘察点的地理、环境、土质、地层等信息。②根据系统信息需求,为弄清楚所需数据类型和数据之间的关系,把用户的数据需求用较为形象方法表现出来,需要设计能够反映信息世界的概念性模型。③数据库需要囊括三种数据,一是用户输入的原始数据,二是系统自动生成的中间数据,三是最终的数据。④数据库的主要功能,首先是输入数据注意有效性和规范化,以保证输入库内的数据资料精准性,减少误差。第二是让用户能够在最短时间内利用检索功能获取数据中的地质信息,搜索的条件是图示点、图示矩形、区域、交叉条件等。第三是叠加、缓冲区和多层立体叠加三种空间分析功能。第四是数据库单向、多向和多组合的输出方式。 3.结束语 综上所述,岩土工程地质勘查要摆脱传统勘查模式的弊端,必须尽快建立以地理信息系统、建模技术、场地虚拟等数字化技术为核心的勘察系统,并加快该系统的应用研究,以尽快实现在岩土工程中广泛应用数字化的勘察技术方法。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察与建筑工程地质勘察的对别分析 摘要: 随着国家经济不断的快速发展,对国家资源的开发利用也在不断的加深,各种各样的科技设备不断的更新、出现,也为加强地质勘察能力与准确程度提供了有力的科技和物质保障。同时,各种各样的建筑不断的规划建设,地质勘察的需要也越来越大,也为地质勘查提供了很大的研究需求和研究条件,促进了地质勘察的发展。本文针对岩土工程勘查和建筑工程地质勘察的内容、特点、方法等方面的阐述与比较,详细的说明二者的联系与区别,目的通过叙述来说明二者的作用以及现实意义。 关键词: 岩土工程;建筑工程;勘查对比 岩土工程地质勘查主要针对岩体和土体以及地下水作为勘察对象,通过对岩土的各种特征以及参数的测试,研究不同地区的不同类型的岩土的结构特点、形成过程、地质运动作用等方面。另外,通过对岩石以及土质的判断分析,可以用来寻找矿藏资源等用途。岩土工程地质勘察是一项多用途、综合性的工程技术。 建筑工程地质勘查是工程建设前期的一项工作,是运用地质、工程地质和其他有关学科的知识、技术,对建筑场地和附近的区域进行调查研究,从而为工程建设提供建设依据,保证建筑工程能够顺利的实施,确保建筑工程地基基础的质量,以及环境资源的有效利用而进行的工程施工的重要环节。 1.岩土工程勘察与建筑工程勘察目的与内容对比 岩土工程是土木工程的一个分支,主要运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题。岩土勘察常常研究地质的结构、地应力场环境,各地质时期各地区的风、水和冰川的侵蚀和搬运等作用形式。 岩土工程勘察研究主要方式有:工程地质调查和测绘、勘探和取土测试、原位测试、室内试验、现场检验和检测,并根据以上几种方法,对建筑工程地质条件进行定性或定量分析,编制满足不同阶段所需的成果报告文件。 建筑工程地质勘察的任务主要探察工程项目建设地点的地形地貌、地层土壤性质、地质结构和水文条件等性质从而为科学规划、施工建设提供依据。 建筑工程地质勘察的内容以工程测量、水文地质勘察和工程地质勘察为主。工程测量主要为平面测量、高程测量、地形地貌测量等。水文地质勘察主要以水文地质的测绘、地质勘探、钻探、抽水等过程,此过程可以分为初勘和详勘两个阶段。初勘查明水文条件,评价地下水的位置、深度等情况。详勘则进一步勘查,提供工程相应的方案,结合数据设计、选择合理的施工方法。 2. 岩土工程勘察与建筑工程勘察特点对比 岩土工程勘察与建筑工程勘察都时对地质结构等因素进行勘察,同时对区域范围内的地质结构进行分析、判断,对该区域内的整个地质特点进行总结。并为该区域的未来的规划提供依据。 但二者也有着截然不同的特点: 岩土工程的特点是针对地质结构的分布研究,研究范围广阔,深度也很大。小范围的勘察不足以得出准确的结论,需要大量的调察研究综合分析。例如岩土工程勘察报告研究我国长江中下游的矿层、云母、重金属等分布特点,也有介绍附件石英砂的变形特性、强度特性等实验结果。 而建筑工程勘察的特点是小范围内的,针对建筑项目工程的规划要求,而进行的具体因素进行的勘察,更多的是为建筑工程施工建设的要求服务,保证建筑的稳定性、功能性等一系列特点,因此具有较强的针对性。 3. 岩土工程勘察方法和建筑工程勘察方法 岩土工程的勘察方法试验技术、原位试验技术、现场检测技术、虚拟测试技术等。原位测试技术主要针对地质结构表面的土压力测试、应力场测试等。现场检测技术则是利用勘探设备进行较深层的地质结构研究,其探测的深度可达到几百米。室内试验技术主要是对采集的样本在实验室通过进行试验,对实验数据进行分析而得到地质条件的方法。虚拟测试技术是采用先进的光电设备、磁声设备等等仪器对区域地质进行测试,随着测试技术的不断提高,越来越多的传统测试方法将会被高科技的设备所取代,现代测试技术中,虚拟测试技术在岩土测试技术中也得到了广泛的应用。 建筑工程地质勘查是针对建筑工程规划建设而进行的勘察,因此建筑工程地质勘查的方法也更加的具体。其主要方法有工程地质测绘、工程地质勘探、工程地质的试验、工程地质的长期观测等,其中工程地质勘探又包括物探、钻探、和坑探等。建筑工程地质勘察重点勘查地质结构形式以及地下水的相关参数。例如地下水位高度、深度等因素。同时针对相关的数据进行分析,分析的重点也是在地质结构和地下水位可能对规划、对建筑产生的影响,应如何的解决,以及在施工过程中的影响等。 总结 岩土工程地质勘察是与资源开发、工程建设紧密结合的工作,主要应用岩土工程的技术和方法对地域内的岩土情况进行勘察。目的主要是确定该区域的地质结构、岩土的性质、特点、应力趋势等,同时根据岩土勘察的情况,对自然资源的开发利用形成详细的说明。因此,岩土工程地质勘察则更注重宏观的地质勘探,以及未来相当长的一段时间内该区域的变化趋势等。 建筑工程地质勘察则更针对于建筑工程本身,通过对规划建筑的现场实地勘察而了解到相关地形地貌、地质结构特点、建筑对地质结构的影响等一系列的参数,从而对建筑本身的稳定性分析、施工方案的确定等有一个全面综合的确定。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察技术的应用现状 摘要:就目前岩土工程地质勘察技术的应用现状分析,可以看出存在一定的问题。本文将根据岩土工程地质勘察技术的应用现状,对存在的问题进行分析,并针对问题的原因提出相应的勘察方法和建议,以保证建筑地基的强度和稳定性。 关键词:岩土工程 地质勘察 技术应用 1.岩土工程地质勘察技术应用现状 1.1地质勘察的技术问题 岩土工程必须建立在地质勘察的基础上,掌握一手的岩土工程质量,是后期工程成败的关键点之一,就目前地质勘察的技术应用现状分析,存在以下几方面的技术难点问题:界面划分上缺乏针对性,地质勘察人员对界面的划分没有根据岩土的各种性质进行区别性看待;岩土的取样不全,由于岩土的复杂性,某些原状的岩土样本在取样时被忽略,譬如风化岩、残积土和粗颗粒土等,因此无法进行全方位的岩土室内外试验,其参数触及面狭窄;岩土地质勘察人员勘察能力的牵肘,各种野外作业和资料整理分析等方面的能力,无法胜任勘察的实际需求,另外作业人员往往将勘察当成一项独立性的工作,没有结合地基未来将建的建筑结构特点进行作业,致使勘察目的过于片面,所取得的勘察资料与建筑工程的设计、施工脱节。 1.2问题原因分析 笔者结合以上的勘察技术问题,结合施工经验,对存在问题的原因进行如下浅析:首先是勘察依据不足,地质勘察方法的取舍需明确建筑设计意图,方能针对性布置勘察任务,目前部分勘察报告缺少对未来将建的项目性质、规模、结构、荷载等资料的分析,在勘测点的布置上缺乏可行性,致使勘察的结果不能满足建筑对地基的施工要求,譬如某高层小区临江而建,勘察之前没有综合地形地貌作出地质灾害调查,也没综合考虑到高层小区所需求的最大限度荷载,致使勘察不到位,在工程桩基施工时,工地某地段出现了特殊的岩土结构,需改用水桩方可完成桩基任务,而且此部位的建筑物层高等结构必须进行重新设计修改,带来巨大的人力、物力和财力资源浪费。其次是勘察工作不合理,根据相关规定,不同建筑物的地质勘察间距和勘察点布置是由差别性的,在实际勘察操作中,不按照规范要求作业的现象相当普遍,存在孔深不足、勘察点超范围等情况,究其原因,主要是因为没有将勘察等级等纳入考虑范围之内,譬如某住宅小区地质勘察用普通民宅的标准进行,经测试地基条件良好,但经后期进行剪切波速测试,发现建筑物高度要求的钻孔深度内存在微风化岩层。再次是技术勘察手段的问题,譬如勘察水平落后,碎石土层采用静力触探法,致使触探试验不连贯,在钻进岩层中时,忽略岩心采取率,使得钻探效果不全。 2.岩土工程地质勘察技术建议措施 2.1地质勘察测绘 岩土工程地质勘测测绘,是对岩土的地貌地形、变化情况和地质条件等情况进行测绘,具体内容包括:在岩土工程勘察界限内外的一定宽度内,调查是否存在滑坡、土洞和坍塌等不良地质现象,以及岩石、软弱层地质体的出露部位、范围和分布,按照一定比例将这些调查内容标示在图纸之上;岩土所在地的气候等水文气象,以及周边生活和生产建筑物对岩土的破坏程度等的调查,并对岩石的特征、风化程度,所在位置的地貌与岩土层关系进行分析,初步划分地貌单元;调查岩土位置的地下水情况,包括地下水的类型、水位情况和流量等,并按照一定比例标示在测绘图纸上。以上的调查内容除了标示在图纸之上,还要进行调查情况的野外照相或者素描,作为编制地质勘查报告的基本资料。 2.2钻探技术 岩土钻探是岩土地质勘察掌握一手资料的重要环节,钻探技术的应用需要掌握以下的方法:①钻探技术的选择需要针对不同的地质环境,一是地下水以上的地层,适合用勺型钻锤击干法掏土钻进法,这种钻探方法简单便捷,但对土层扰动性较大,因此钻探深度要求高的地层,此法不适用;二是针对多种岩土工程勘察的深度,可采用岩芯回转泥浆护壁钻进法。三是双管单动钻进、冲击钻探等其他的钻进方法较为适用普通地质勘察,因为这些方法的工艺复杂,而且不利于原状土样,对土层的扰动性较大。②钻进深度的控制,与岩土层的分层深度测量误差不能超过5厘米,如果采用岩芯回转泥浆护壁钻进法,为控制分层的精度,非连续取芯钻进的回次进尺应该进行严格控制,一般是在2米之内;③针对不同性质的岩土,控制取芯率,土层为百分之百,岩石风化的残积土为百分之八十五,半岩半土为百分之九十,破碎岩为百分之六十五,软质岩为百分之六十五,完整岩为百分之八十以上。④根据钻进回次填写钻探记录,作为钻探技术应用情况的依据。 2.3取样和试验技术 首先是取样技术。取样需要根据工程地基的情况进行采取,一般采集中风化和微风化岩的上部位置,因为这些风化带具有过渡的特点,而上部位置就具有代表意义,其他位置超风化带实验值过于离散。采集后的样本做及时蜡封处理,用胶带包括岩样,以防止其水分流失,并分类妥善保存,每种样本都要有标签清楚记录孔段的深度,然后送到土木试验地点进行土样和岩样的分析和试验。 其次是原位试验,即在保证检测对象不被扰动和破坏的天然状态下,通过各种试验手法进行指标测定。原位试验是岩土工程地质勘察的重要部分,获取岩土的设计参数,也是岩土工程施工质量检验的重要手段。原位试验的方法很多,包括荷载、静力触探和标准贯入试验等。试验方法具体根据工程条件和需求而定,常用的试验方法是标准贯入试验法。根据《建筑地基基础设计规范》规定,标准贯入试验是自动落锤的试验法。该法应根据地基的条件,以1米到1.5米为一次钻进单元深度,如果地质为松土,则钻进深度应该结合实际而定,风化残积土和全风化带钻进以1.5米为一次钻进单元深度,强风化带以2米到2.5米为一次钻进单元深度。 编写地质勘察报告,根据《岩土工程勘察规范》的具体要求进行编写,编写的前应该将各类勘察资料进行汇总整理,结合实际拟定大纲后再进行编写,内容包括勘察基本内容、地质条件、工程分析评价以及相关的结论和建议。地质勘察报告也是勘察技术应用情况的检验总结。 3.结束语 综上所述,岩土工程地质勘察属于综合型的地质勘察工作,具有复杂性和多变性等特征,在技术应用方面,存在界面划分上缺乏针对性、地质的形态掌握不全、岩土的取样不全以及勘察能力限制等问题,笔者对这些问题分析之后,对这些问题的原因进行了总结,认为岩土工程地质勘察只有综合运用各种勘察手段,重点提高地质勘察测绘、钻孔、取样、原位试验和地质报告编写等方面的技术含量,方可对地质环境作出综合性的客观判断与评价,全盘掌握地基的强度和稳定性情况,为建筑工程的施工奠定基础。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察实践理念的问题 摘要根据岩土工程勘察中的勘察要求,对工程地质勘察实践理念问题的分析,并结合实例探讨平原区的含水层特征。以期给工程勘察工作人员提供方便制定相应的防护措施和施工计划,以确保工程质量。 关键词岩土工程;地质勘察;理念分析 先进技术(含理论、技术设备)的推广应用是工程地质勘察好、省、快的强大技能和物质基础。如地下洞室围岩分类,坝基岩体质量分类,边坡稳定分析,岩体弹塑性理论,地质力学模型、岩(4-)体物理力学性试验方法的发展应用,电脑与工程地质软件包的开发应用,钻探钻进取芯技术的提高,物探各种测试手段的广泛应用等,都强有力地促进了工程地质勘察周期的缩短和工程地质条件分析评价的快速与先进。设计、施工方面先进技术的应用,如新坝型、新建材、新工艺、新施工方法的运用,也进一步促进了工程地质勘察中对较差岩体的充分利用。 1工程地质勘察实践理念问题 “实践理念”泛指人们在工程地质勘察实践活动中,所持的思想、观点、方法的综合而言,其核心内容包括以下三点: 1)坚持一切从客观地质实际出发,并做具体分析区别对待,即辩证唯物论观点。例如:万家寨坝基夹层两侧岩体存在着强大的侧向抗滑效应,即个性规律。如果我们遵照规范的共性规律,绝对地不予考虑就不符合坝基地质实际了。否则,如果我们机械地绝对予以考虑,也不一定是必要的。其实,按通常的对待办法,将它只作为安全储备,而不参与坝基稳定计算是可行的。但当坝基稳定需要时,做适度的考虑也是安全可靠的。 2)坚持采用系统分析和综合评价方法,即整体论观点。任何工程地质问题都属于一定层次的,由诸多要素组成的―个系统问题,需采用系统分析方法做整体的综合评价与决断。系统方法论认为,人们在研究和解决系统问题时,仅仅重视各要素自身的可靠性(或安全储备)是不够的。而应当将重点放在如何通过对具有必要可靠性的诸多要素的优化组合,以达到系统的整体效应最佳,而并不追求每个要素自身可靠性都达到最高等级。否则,工程地质决断就必然是偏于保守的。这就是说,专家们需要坚持运用“系统整体效应(或功能)大于其组成部分之和”这一重要思想和原理,以指导工程地质勘察实践。 3)坚持依靠工程经验与创造性思维的积极贡献,即经验支持论观点。工程经验与创造性思维是宝贵财富。它影响到工程地质勘察实践的各个方面,而且至今人们对工程地质环境的认识,依然是有些地质问题可以说得清楚,并可用数学模型给予量的表达;又有些地质问题虽可以说得清楚,但无法以数学模型给予量的表达;还有些地质问题说不清楚,只可意会,无法言传;更有些地质问题既说不清楚,也无法理解等。所有这些问题在工程地质决断过程中,都要做出相应的分析和评价。而正确的工程地质决断,恰恰在于对那些说不清楚的地质问题做出合理的价值判断。这正是专家们工程经验与创造性思维的积极贡献和强有力支持的重要表现所在。 2坝基主要工程地质问题评价 坝工建筑物对坝基的要求有三个核心问题:一是坝基所承受的荷载作用下不会发生滑动失稳。而且还应有必要的抗滑稳定安全度;二是在各项荷载作用下,坝基各部位的应力及变形值要在许可的范围内。避免产生过大的局部应力集中和严重的不均匀变位。影响坝基和大坝的安全;三是坝基在渗透水的长期作用下,要能保持坝基岩体在力学和化学性质上的稳定,渗漏和渗透压力都要控制在允许的范围内,因此,围绕这些问题,拱坝坝基主要工程地质问题包括坝基压缩变形、坝基渗漏及渗透变形和坝基抗滑稳定等问题。坝基压缩变形问题。主要根据坝基岩体强度、岩体风化特征、岩体结构类型和软弱结构面的发育情况及其分布特征做出分析和评价。若坝基岩体中存在抗变形能力差的缓倾角夹层、陡倾角断层和风化、卸荷破碎带。要提出必要的工程处理措施建议。坝基渗漏及渗透变形问题。主要根据坝基岩体的岩性类型、岩体风化状态、结构面发育程度、分布特性及其性状和地下水发育情况等,评价坝基岩体的透水性及其渗漏通道,并提出相应的工程处理措施建议。坝肩岩体抗滑稳定问题。主要根据岩体强度、岩体结构、岩体完整性、结构面发育程度等岩体质量分类相关的因素,结合软弱结构面的分布特征及其性状、组合切割关系等进行分析和评价,提供坝基岩体及结构面、软弱层和断层抗剪断强度,进行坝肩岩体抗滑稳定计算。并提出相应的工程处理措施建议。 3水文地质试验和地下水监测 水文地质试验是水利水电工程地质勘察中的一个重要环节。通过水文地质试验,求取岩土层的水文地质参数,可以判定岩土层的透水性,评价工程的渗透稳定性。亦文地质试验包括抽水试验、压水试验、注水试验、渗水试验,以及水位恢复试验等等。不同的地层条件下,选用适宜的试验项目和计算公式。一般地,砂砾(卵)石层和河边地层中适宜做抽水试验和提水后的水位恢复试验,基岩做压水试验,填土、含泥砂土和粘性土层适宜做注水、渗水试验。文献对每一种水文地质试验的操作规程都有明确而详尽的规定。必须按规程的规定连接设备和进行操作,使用合格的水表、秒表、水位仪、压力表等,观测足够长的时间,确保每―个试验观测数据的准确性,减少误差。 4几点体会 根据场地的工程地质条件和水文地质条件,场地下部卵石层呈高强度、低压缩性、层厚大、层位稳定,无下伏软弱土层,是水闸理想的桩端持力层,但在桩型方案选择上,如何根据场地的工程地质条件和水文地质条件、建筑物特性及当地的建设经验等综合分析确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的桩型。便是本水闸工程地质勘察中的又一个重要环节。 1)在水闸的工程勘察过程中,由于基坑开挖深度一般较大,应充分考虑地下水的影响与作用。不仅要分层求取基坑坑壁范围内各含水层的水文地质参数,还要注意求取基坑以下可能对基坑工程造成影响的含水层的水文地质参数。 2)在深基坑工程中,在考虑坑壁稳定性时应同时考虑基底稳定性来进行支护结构(方案)的设计。在工程勘察中应分析评价和预测可能引起基底失稳的原因和表现形式,并提出相应的防护或监测等工程措施。 3)应在充分分析场地工程地质和水文地质条件、建(构)筑物特性、地区建设经验等各方面因素的前提下,综合确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的基础方案,真正做到勘察规范要求的“确保工程质量、提高投资效益”。 5结论 工程地质勘察工作的对象是复杂的工程地质系统。强调勘察对象整体性质和整体功能,从工程地质勘察的基本目标是建立工程地质结构模型,最终目标是建立工程地质模型,而最优目标是以适当勘察工作量,建立“灰度”适度的工程地质模型。
地质学论文:煤矿地质学教育革新研究 本文作者:高莲凤 张振国 韩秀丽 李富平 戚龙水 单位:河北联合大学矿业工程学院 煤矿地质学一个明显特点,就是应用性强,与生产实践直接相联系。可以在矿井开采过程中观察到很多生产过程结束之后再无法见到的地质现象,从而对理论研究起到重要的推动作用;又可以直接指导生产、服务生产实践。例如,它可以通过勘探工作进行探采对比,还具有指导和监督采煤、选煤等生产环节。课程包含对煤矿建设生产中遇到的瓦斯、煤尘、崩塌、滑坡等地质灾害的预测预报,防范措施和治理方案的提出;水文地质的专门观测及综合研究;深部煤层寻找与预测,组织开展煤层深部开采和外围找煤,扩大矿产资源远景及增加新储量,延长矿井服务年限或扩大生产规模;矿井储量动态管理等大量实际工作内容。 近年来,随着相关科学的理论创新和应用技术的不断提高,煤矿地质学研究内容也在不断发展、提高,课程体系不断完善。除理论研究需要进一步加强外,技术革新、前沿理论和高新技术的应用也成为今后重要的发展方向,如:遥感地质、数学地质、应用地球物理学等煤矿地质信息技术的引入和应用,矿产资源开发的可持续发展、矿产资源保护和综合利用、矿井地质技术经济以及深部煤层预测等。近年来,随着资源开发的快速发展,国家对煤矿安全工程专业技术人才的需求急剧增加,与大学生整体就业难的趋势形成了强烈的反差。但我校针对煤矿安全工程专业开设的《煤矿地质学》,是专业基础课程,具有理、工兼修的特性,既有大量的抽象理论(概念、定义)需要理解、记忆,又有不少的基本方法要通过实验、实训观察认识掌握。很容易造成学生难以理解和接受,从而影响教学效果。同时,该课程课时设置偏少,一定程度影响了学生对煤矿地质学的进一步学习,在有限的时间内学生要想全面、深入、系统的掌握并运用煤矿地质存在一定的难度。如何让煤矿地质学能够更好地和其专业密切结合起来,为学生的全面成才奠定良好的基础,是该课程建设的前提和关键。 本课程安排课堂教学40学时,实验课8学时。从整体内容来看,课时稍显仓促,课程体系还需要进一步完善。今后该课程授课的努力方向是:依据我校人才培养目标,结合学生、教材、实验条件等实际情况,优化教学内容和课程体系。实践环节需要进一步加强。本课程包含丰富的地质基础理论知识,又具有大量实际应用的技能要求,是理论与实践的有机统一,因而,处理好理论教学与实践教学的关系,促进学生基本理论与基本技能的协调发展。而实际情况是,实践环节薄弱,实验条件有待大幅度提高。教学方法还需完善,学生学习积极性有待进一步提高。合理的教学方法和先进的教学手段是保证教学质量的重要前提,在此前提下,学校应充分调动教师的积极性,鼓励教师根据个人特长、专业特点,开展教学方法、教学手段的探索,着力改变“满堂灌”的教学方式,对影响煤矿生产的主要地质因素,如煤层厚度变化、地质构造、岩浆侵入煤层、岩溶塌陷、矿井瓦斯、煤层顶底板、地温与矿山压力等,对煤矿安全生产有很大影响,这部分内容应理论联系实际,针对不同的矿井有不同的主要影响因素,选举典型事例重点讲述,探讨启发式、讨论式、研讨式、案例式、探索式等新型教学法,更大限度地调动学生学习的积极性、主动性和创造性,营造良好的课堂氛围,从而提高学生分析问题和解决问题的能力,实现教学质量的提高。 教学方法的优化是改善教学环节、提高教学质量的重要手段,针对煤矿地质学课程特点及我校的实际情况,煤矿地质学教学效果的提高,应该着力在多媒体教学、实践教学和双语教学等三个方面下大功夫。多媒体教学是高等院校普遍使用现代化教学手段之一,是提高教学效果的有效途径。就本课程特点而言,由于其信息量庞大、知识点丰富,使用多媒体教学,一方面可以利用丰富的网络资源,特别是借鉴兄弟院校的精品课程课件,促进课程体系的优化;另一方面,可以有更为充分的时间进行备课,将更多的新内容补充到课堂教学之中。更重要的一点,是借助现代化的教育手段,促使抽象的教学内容更为具体,增加学生的感性认识,例如对地质图的理解和解读、对矿物、岩石的认识和鉴别等。当然,还可以建设课程教学网站,使大多数学生有机会参与网站的建设,融自主性、趣味性于一体,从而激发学生的学习兴趣,提高自主学习的热情,有效地提高教学质量。实践教学环节是提高煤矿安全工程专业学生综合素质的重要途径,包括课程教学实验和实习两部分。从学生素质方面比较,我校煤矿安全工程专业学生组织纪律性强、理论基础扎实,而实践动手能力和野外工作能力需进一步提高,这就需要在实践环节方面下功夫。然而,这一环节也是我校整个教学体系相对薄弱的部分,是制约学生实践动手能力提高的“瓶颈”。就实验环节而言,该课程实验的知识面广、内容复杂,内容涉及矿物、岩石等实物标本的鉴定,地质图件编制等基本技能,还包括岩石薄片制作、镜下鉴定、矿物分选、样品制备等专业技能。 这类实验技术要求较低,学校现有实验设备通过资源挖潜,基本可以满足。如果适当投入资金,对现有设备更新提高,如引进实验室电化教学系统,可以将实验室现有的实物标本,通过“二次开发”和数字化改造,赋予新的使命,将枯燥、静止的标本变成生动的三维立体动态图像。学生可通过人机对话的方式,可以观察岩石标本的矿物组成、以及煤岩组分的显微特征,还可以实现与教师的互动。这样,可以有效提高学生的学习热情,从而提高实验教学质量。野外实习也是该专业学生综合素质提高的重要因素,受经费短缺的制约,实习时间难以达到教学计划的要求,该问题几乎是同类院校的普遍现象,我个人的建议有两个:一是下大决心一次性投入,建立实习基地,优先建立“现代化矿井仿真系统”,可以一劳永逸地缓解实习经费不足而产生的连锁反应,以弥补学生实践经验缺乏的不足;二是利用现代化教学手段,建设“虚拟野外实习系统”,该系统可以野外教学实习的内容为主体,利用计算机图形处理、多媒体等技术,仿真野外地质实习过程。教师可以根据教学计划的进度,随时安排学生在实验室学习相关野外地质实习的基本内容和方法。通过课程实验,分段观摩野外教学内容,进行模拟技能训练等一系列手段,学生实践技能将会得到有效提高。 随着教育国际化趋势的不断增强,国家、社会对人才培养都提出了更高的要求。我校地处环渤海经济区开放前沿,双语教学工作也就显得尤为重要。从我院情况看,开展双语教学工作起步较早,并取得一定的进展,但课程开设数量还远远不够,质量也有待进一步提高。就本课程开设双语教学而言,我个人认为时机尚不成熟,基于三个原因。首先,该课程属于涵盖面宽广的专业基础课,合适的外文教材较难选择;其次,由于尚未实现多媒体教学,任课教师将不得不在课堂上花费大量时间板书英语内容,这样势必影响教学进度;第三,双语教学对教师、学生及教学手段都提出了更高的要求。教师可以通过扎实的备课,解决授课环节的问题,而对学生的要求,如基础英语水平、专业英语水平等,是一个循序渐进的提高过程,很难通过一门课程的学习就能得到显著改善。不切合实际情况的双语教学,造成的可能后果是,教师尽心尽力,学生一头雾水。我个人的建议是对个别章节先实验性进行双语教学实践,根据学生的理解能力和课后反映,逐渐扩大双语教学的授课范围,最后实现本课程全部内容的双语教学。当然,这一目标的实现还需一个可靠的前提,即进一步加强公共外语教学的力度,从根本上提高学生的外语能力,最终提高双语教学的水平。通过上述措施,建立理论同实践教学有机结合的教学思路,运用传统教学手段与现代教学设备相结合的教学方法,促使学生有效掌握煤矿地质学知识,达到全面成才的教学目的。 地质学论文:地质学课程教育实践思索 本文作者:常华进 单位:青海师范大学生命与地理科学学院 加强交流引导 学生入校后先进行3周的军训,然后就接触到“地质学基础”这门课程。学生在学习过程中会出现如下情况:对课程学习的目的和作用不明白;课程的内容多,学生缺乏合理有效的学习方法,许多知识掌握不了;由于以上因素影响,学生会有些迷茫,学习积极性不高。如果不能很好地解决这些问题,会导致学生产生负面情绪,影响课程教学和学习效果,甚至造成退学。笔者认为,解决问题的关键是加强交流引导。俗话说:“师傅领进门,修行在个人”。大一新生对大学生活充满期待和好奇,对未来充满憧憬和迷茫。不少学生被动地选择了现在的专业,缺乏对专业的了解和兴趣,甚至还带有一丝失落和专业情绪。这时他们需要的是真诚的交流和正确的引导,需要被“领进门”。在交流过程中,他们可以逐渐认识到地理科学专业的内涵和作用,了解自己将来可以做什么,然后确立个人的奋斗目标,并规划和安排自己的大学生活。师生见面交流会是较为有效且可行的引导方式。课程学习之初召开以专业为单位的师生见面交流会,首先向学生总体介绍本专业的培养计划、课程安排、往届学生的学习和就业等情况,然后详细介绍专业课程及授课教师,最后学生与教师交流互动。通过见面会,可以让学生认识地理科学专业,确立奋斗目标,明白课程设置的目的和意义,了解各课程之间的联系和区别,从而更好地学习。另外,“地质学基础”课程讲授时通过举例说明,让学生理解学习该课程的重要性,了解地质学与地貌学、水文学、中国地理、土壤学、生物地理学、地球化学等后继学习内容之间的紧密联系也是有效方法。 精选授课内容 国家对大学本科教育要求之一是“厚基础”。在进行“地质学基础”课程教学时,应根据地理科学专业特点和学习目的,从地质学课程丰富的内容中精选出主要内容,并着重加强基本概念、基本原理和基本方法的教学,把握主次,突出重点,让学生学习起来有明确的方向和目的。由于地质学研究的主要内容是地球的物质组成、结构构造、发展历史和演化规律,因此笔者认为在地理科学专业“地质学基础”课程教学中,应以矿物、岩石、构造运动、地史为主要授课内容,拓展开来即矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、板块构造、地质构造、地震、地质年代、地壳历史研究方法、地壳演化简史(表1)。在教学过程中,笔者结合了青海省省情以及青海师范大学地理科学专业的实际情况实践了这一授课内容,表现为授课条理清晰,学生容易掌握这门课程的框架和主要内容,效果较好。目前青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程课堂教学选用了宋春青等编写的《地质学基础》作为教材[3]。该书特点是内容较为翔实,阅读材料较多,但学生学习时也抱怨阅读量大,抓不住重点,定价太高。考虑到授课内容顺序安排、编者的个人偏好、地质学的发展、学生的个体差异等因素,笔者向学生介绍了教材的作用及其局限性,并推荐了夏邦栋主编的《普通地质学》,以及陶晓风和吴德超主编的《普通地质学》作为参考教材,推荐了英国地质学家莱伊尔的《地质学原理》中译本以及许靖华编著的图书等作为补充,推荐了国内著名的地学期刊编辑部的网站,如《中国科学-地球科学》、《岩石学报》、《地质论评》、《第四纪研究》等作为学习的延伸。 改革教学方法 教学进度表是安排课程教学内容和进度的一种表格,它的填写对于教学有一定意义。笔者主张将教学进度表电子化,即制成Excel表格形式,教师填写好后,通过网络发送给相关人员审核、打印并集中签字盖章。这样填写方便,更改容易,省时省力。虽然已经确定了授课的主要内容,也安排了教学进度,但在课程讲授过程中还会出现重点不突出,过于注重细枝末节的问题。作为年轻教师,精力充沛,责任感强,有实践“传道、授业、解惑”的强烈冲动,试图将自己所学对学生倾囊相授,知识面扩展得太大。另外由于经验缺乏,往往把握不好该讲多少讲多深,出现本该多花时间讲的没有讲透讲明白,而应该少讲的却讲多了。这可能造成学生对重难点的把握和知识点理解的困难,并导致自己面对的是一双双迷茫的眼睛。为了改变这种状况,提高教学效果,笔者向经验丰富的老教师请教,旁听了多位教师的课程讲授,并在教学过程中不断揣摩、体会、总结和积累,获得一套较为有效的方法,教学效果大为改观。笔者讲课中按照预先的方案开展,根据学生的反应情况适时调整,根据具体情况适当发挥。在讲授过程中,尤其要注意信息传达的技巧性和有效性[4]。多媒体是一项图、文、声、像结合的信息传递技术,是提高教学效率,保证教学质量的重要手段[5]。多媒体对于地质学课程教学的优势在于[6]:图片、动画和录像等使枯燥的地质现象更加生动、形象,能吸引学生的注意力;可加深学生对复杂地质现象的理解,提高教学效果;减少教师在课堂上板书和画图的时间,提高课堂时间利用率;改善了教室的空气状况,减少了粉尘对人体的危害。鉴于此,青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程的教学也采用了多媒体手段,将之前靠板书无法展示的大量图片、影像内容生动呈现在学生眼前。 目前许多课程的教学采用了多媒体手段,但部分教师或过于迷信多媒体,或产生了惰性,或缺乏对多媒体教学的理解和技巧。笔者认为:多媒体在形象展示图片动画的同时,主要起到提纲或展示主要授课内容的作用,幻灯片上不适宜出现大篇幅的文字;授课不是读幻灯片的过程,而是教师将幻灯片上展示的主要内容通过通俗形象的语言传授给学生的过程,使其被学生接受、理解和掌握;多媒体教学不是授课的唯一手段,授课时除了用幻灯片展示图片和其他内容外,可灵活利用黑板边讲边画来讲授一些基本原理,还可利用实物,如典型的标本教学;课堂授课与作学术报告面对的对象不同,讲授方式也应有区别[4],不宜快速翻动幻灯片,要对许多重要内容强调和重复,慢下速度来让学生记笔记;可以让学生拷贝多媒体课件,便于学生学习。在教学中发现,部分学生对教材依赖性强,一旦教师授课内容安排与教材不符,就觉得不正常,很不适应。这时要和学生沟通,改变他们对教材的看法,让学生不迷信书本,教材只是一本参考书,并告诉学生将怎样安排课程内容的学习。在教学中,教会学生学习的方法也是基本目标之一,即所谓的“授之以渔”,毕竟大学四年不是其学习阶段的全部和终结,而仅仅是学习的开始。笔者要求学生在学习过程中首先认真做到预习、听讲和笔记、复习、作业这四个步骤,然后根据个人情况阅读相关书籍和文章,观看相关影视资料来开阔视野;要求学生学习过程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础;鼓励学生尽量用理解而不是死记硬背的方法;通过一些综合性较强的地质实例,让学生领会各部分知识间的联系,让学生朝着能力培养和学以致用方向努力。鉴于青海师范大学地理科学专业将来有学生从事中小学教育,笔者通过简单的例子说明很多问题没有所谓的“标准答案”,中小学教师应引导孩子们思想火花的迸发,以此让学生领会更为合适的教育理念。 重视实践教学 地质学是一门实践性很强的学科,是来源于实践又服务于实践的科学[7]。地质学课程的许多内容必须进行实践才能很好地理解,而且也只有在实践中才能掌握地质学的各种技能。因此,地质学课程不仅要讲授地质学的基本理论,使学生掌握地质学的基本概念、基本原理和基本方法,而且也应加强实践教学,让学生掌握地质学的基本技能,比如矿物、岩石、化石、构造等的鉴定和识别,地质图的阅读和编绘,偏光显微镜的使用,地质罗盘和放大镜的使用,地质剖面实测等。近年来,青海师范大学地理科学专业积极协调增加了实验场地,利用国家支持地方高校建设资金购置了部分实验标本、器具和仪器,目前“地质学基础”课程实践教学安排了室内实验和野外实习。室内实验内容包括矿物、岩石、化石以及构造的鉴定和识别。野外实习安排在四川峨眉山-都江堰地区,通过野外路线考察,实测地质剖面,让学生充分认识实习地区的岩石、地层、化石、构造和地质发展史,巩固课堂上所学的理论知识,并掌握基本方法和技能。地质图的阅读和偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容,二则教学时间有限,三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行地质图的阅读和偏光显微镜使用训练。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握阅读地质图和使用偏光显微镜的技能非常有意义。为此,青海师范大学地理科学专业购置了地质图、偏光显微镜和矿物岩石薄片,也在新的培养方案中增加了地质学课程实践教学的课时,拟将地质图的阅读和偏光显微镜使用纳入到室内实验中。革新实践教学方法,提高实践教学的水平和效果也是青海师范大学地理科学特色专业建设突破点之一。根据实际情况,可以通过以下措施来实施:督促学生做好课前准备工作,明确实验(实习)目的,熟悉实验(实习)内容,了解实验(实习)过程;分组实验实习,既可以减轻部分实验器材缺乏的矛盾,也可以更好地指导学生,提高教学效果;突出每次实践课的重点,强化基本功训练;在实践教学、作业批改等过程中及时发现学生学习中存在的问题,帮助其查漏补缺或纠正错误;对于对地质学较为感兴趣的学生,可以提供更多的机会进入实验室学习,也可以视情况引导其参与相关科学研究工作。另外,在课堂和实践教学中可以借鉴王家生等[8]的建议,挖掘校园内部和校园周围存在的丰富多彩的地质素材和现象。 结束语 “地质学基础”是地理科学专业一门重要的专业基础课,对于青海师范大学地理科学专业学生来说,掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础,对于学习其他后续专业课程,乃至未来从事地理教学、矿产、环保、旅游、科研等工作都具有重要的意义。不仅要积极进行教学方式和方法的改革,加强理论和实践教学,还需要加大投入,购置相关实验实习设备,努力建设地质学实验室,改善硬件条件,力争使地质学课程教学上一个新台阶,为青海培养优秀地学毕业生贡献更多力量。 地质学论文:地质学课程教育革新研究 本文作者:李娜 单位:钦州学院资源与环境学院 钦州学院地理科学专业地质学基础的课程现状 钦州学院于2006年2月开设地理科学本科专业,其中目前地理科学普通本科专业包括四个方向:师范方向、地理信息系统方向、资源环境与城乡规划方向、海洋遥感与信息处理方向,均开设《地质学基础》课程。经过几十年的蓬勃发展,地理科学专业已经成为钦州学院的重点发展和优势学科专业之一。《地质学基础》一直是作为自然地理学课程的一部分内容来进行讲授的,且不同方向课时均有限但又有所不同:地理科学师范方向的学生要在一学期上完自然地理学(一),其中包括了地质学基础、水文学、植物地理学三门课程,一共80学时,每门课程的课时由任课教师灵活掌握;而其他三个方向只上自然地理学这一门课程,一共54学时,地质学基础的课时也由任课教师灵活掌握,但学时有限,对于地理科学的专业理论来说是十分欠缺的,基础也不够牢固。而其他的同类型的师范类院校,大部分都对地理科学专业的学生进行地质学基础、地貌学、气象气候学等自然地理学的分支学科进行单独授课,有固定的课时,从而保证地理科学专业的基础扎实性和学科知识的通识性,并且不是仅仅针对地理师范教育方向。目前,地质学基础的讲授只有一名专任教师,教学方式是传统的以教师为主导的讲授式,学生也会有参与课堂的机会,主要是回答问题的方式较多。教学手段主要是通过多媒体幻灯片、音频视频等综合手段来讲课,教学效果受到教师自身讲课水平影响较大。 以往对于该课程成绩的记分和考核方式主要是:平时成绩(作业、考勤10%)+期中成绩(试卷30%)+期末成绩(试卷60%),成绩往往是以期末论成败,以背书答题论分数高低,这样的记分方式本身也容易造就一些“高分低能”的学生,即平时不努力,在期末突击背书往往获得高分,而实践能力不强。地质学基础是一门实践性很强的课程,该课程内容的实习涉及到两个环节:一个是校内实验室的实践环节,另一个是野外实践环节;二者共同构建了地质学基础课程的完整性实践教学过程。对于那些刚学习了理论知识而又充满新鲜感、好奇心的学生来讲,校内实验室的实习无疑是把课堂教学文字图片知识、影像知识与现实的标本相结合,更加直观形象,从而提高学生的认知水平,进而更准确地理解理论知识。而就钦州学院的校内实验室情况来讲,教学资源十分缺乏,表现为:实验用的岩石、矿物、化石标本数量有限,往往是5-8人共用一盒标本,且实验盒装标本较小(不超过4cm)且不够典型,有些矿物虽然是这个矿物名,但标本却是多种矿物存放在一起,即便多次进行提醒,仍然有学生混淆误以为是一种矿物;实验课的小刀、放大镜、无釉小瓷板、稀盐酸等常用教学工具缺乏,使得一些基本的矿物岩石的物理性质难以得到确认。上述室内实验课必备的教学资源的缺乏严重制约了室内教学的开展,学生室内实践学习收获也十分有限,而最重要的是会挫伤学生学习地质学的兴趣和积极性。由于地理科学专业以前只有地理师范方向才会有相应的地质学基础实习,并且是和其他的地貌学、水文学课程合并在一起称为自然地理学野外实习。实习的地点和实习出发时间不固定,实习的目的和任务不够明确,使得学生不像专业实习而是走马观花的体验式旅游见习,其结果是实习过程中实习点的学习印象都有,但收获较小,野外教学环节相对薄弱。 地质学基础课堂教学的改革 地质学基础一般是在大一第二学期开课,在此之前地理科学专业的学生已经学过了地球科学概论,具备了一定的学习基础。该课程的教学包括了课堂教学和实践教学两大部分。因此,针对地质学基础当前面临的教学现状和问题,应从课堂教学的改革和实践教学的改革两方面进行。就课堂教学的改革而言,可以通过教学内容的改革和教学方式以及考核方式的改革来进行:地质学基础这门课程的教学内容可以针对地理科学的四个方向做出如下改革尝试:将地质学基础的课程内容分为:通识性课程内容的课堂教学和专业方向性内容的课堂教学,其中通识性内容主要是包括地质学的四大版块[5]———地球(自身的形状与大小、物理性质)、地球的物质组成(矿物与岩石)、地球的行为(构造运动与构造变动)、地球的发展历史(主要是地壳演化简史),是该课程的核心内容也是基础知识点。而专业方向性内容的课堂教学主要是在学生掌握了上述通识性内容后进行的针对学生本专业方向与地质学基础课程的应用性的学习。通过对教材教学内容的拆分,有助于分清教学的重难点与内容的层次性,将引导性和核心性教学内容作为专业的重点知识和基础性知识,将专业性教学内容作为教学难点,按照专业方向进行针对性分解,争取让学生学到与专业方向有关的“有用的知识”。中国地质大学(武汉)高教所储祖望教授通过对比分析中美两国地学类本科生的培养方法[12],认为美国大学教学与研究融为一体,重视学生在教学中的主动参与,建立以本科生研究探索为基础的教学模式,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,本科生可直接参与以前只有研究生才能参加的科研活动。 如MIT制定“扩大大学生研究机会计划(UROP,Undergradu-ateResearchOpportunitiesProgram)。此外,还开设了大量研讨式课程,激发学习积极性,养成科学探索精神。由于受传统的重知识传授轻能力培养的教育理念和教育教学条件等的限制,我国大学本科生教育还是以教师单纯的讲授为主,学生很少有机会参与课堂讨论且很少参加科研及其他实践活动,导致我国大学生的创新和实践能力严重不足。从教学方式上可以尝试借鉴美国大学的这种教学模式,具体模式有二:一个是可以以学生的探索研究为主,教师作为导师以指导总结为辅,即将每个班按照课程内容分成若干个组,在每次课前分配给学生一个课要讲授的内容任务,以组为单位对其他小组进行讲授,教师进行点评,在学生讲课的过程中要特别鼓励小组间的互动,允许各种质疑与讨论,通过研讨的方式强化知识学习;另一个方式是以传统的教师引导讲授为主,但学生课前要做好预习工作,每次课要对教师的讲课内容提出问题并通过学习能够答疑解惑。一般情况第一种方式适合于基础较好、学习动机较强的学生,由于对学生水平有一定的要求,实施有难度,所以可以作为一种尝试性选择性的教学手段。而究竟选择哪种方式要结合学生的基础(可以做一个摸底测验)和实际接受情况进行动态调整,两种方式可以交叉进行以体验教学效果的好坏。就目前实践情况看,以讲授为主,一学期会穿插大约两次小组讨论模式。课程的考核是对教学效果最好的检验方式,合理的考核方式可以影响学生的学习方式。如何改变大学课程临时抱佛脚突击背书的学习方式,可以尝试在课程成绩的记分方式上进行改变,变“期末突击”的方式为“功夫在平时”,具体的改革方案为:平时成绩(作业、考勤30%)+期中成绩(书面考试10%)+校内实习成绩(实习报告、实习测验结果20%)+期末成绩(40%,可以笔试或ppt展示)。这种新的记分模式需要说明两点:一是平时成绩中的作业,应该设置每堂课以个人为单位进行简短的地质新闻或地学前沿信息的播报;一是期末成绩的考核方式可以不只是试卷而是教师命题或学生自主命题进行的一个地质学知识扩展的报告,以幻灯片的形式,个人阐述。 地质学基础实践教学的改革 对于任何学习地质学基础的专业而言,如果能加强实践环节的教学工作,其学习效果会是事半功倍的。以前由于专业教师和教学经费有限,使得部分学生学习到的都是理论知识,而对基本的地质技能———矿物岩石的认识、地质罗盘的使用一窍不通。现阶段,地理科学专业的地质学实践教学可以分为校内室内实践和校外野外实践两个部分的教学。其中:校内实践以实验楼的地质学实验室为依托,主要是进行矿物、岩石、化石的认识学习,一般是在开设有地质学基础课程的学期进行为期一周的校内实习;校外野外实践通过近现两年的探索,先后带学生到不同类型的实习点进行地质知识的学习:有综合性的地质知识的学习———广西地质博物馆、百色乐业的大石围天坑、弄岗自然保护区、崇左生态园、大新德天瀑布等典型喀斯特地貌,八寨沟、浦北的五皇岭花岗岩地貌、十万大山的砂岩系统、防城港怪石滩、白浪滩、北海银滩、东兴万尾金滩等海洋侵蚀与堆积地貌。通过多点多类型的地质地貌的观察学习,让学生进行不同地质现象的了解、学习,以达到室内理论室外实践与实见相结合的目的,增强了学生的理解,教学效果明显。 按照经济社会和高等教育发展的要求,钦州学院以“基础厚实,特长显著,一专多能,具有创新精神和实践能力的地方性应用型高级专门人才”培养为目标,抓住北部湾经济区大开发和钦州要实现跨越式发展重科教的机遇,与时俱进,加快学科专业建设和科技创新步伐,全面提高教育教学质量,努力将我院地理科学专业建设成为具有显著地方特色、立足钦州、辐射北部湾、面向全国具有较高水平的特色专业。而这一切的实现需要有相关的课程体系进行支撑,地质学基础这门地理科学的专业基础课程正是在这样一个大背景下,重新调整了授课对象,培养地理科学专业各方向的学生对于地球科学的基本兴趣,掌握这一课程与自身专业的一些知识联系,通过校内野外实践加强对课程知识点的理解,为后续的专业课学习提供必要的知识储备,为教学管理部门和授课教师提供参考依据,最终使听课学生受益。 地质学论文:地质学专业构词法探析 本文作者:田丽贤 邱亮 朱蔓 单位:中国地质大学(北京)外国语学院 地质过程与矿产资源国家重点实验室 构造地质学专业英语词汇构词法 派生表明的是词根与词缀之间的关系,是在原有的词的基础上再形成新词的过程。通过派生可以构成很大的词汇量,并且词汇的形式有潜在的开放性。派生这一构词法在构造地质学英语词汇中应用广泛。除了词根意思的掌握外,对词缀的了解可以扩充词汇量并且可以推知生词的意义,进而有效地提高专业英语的能力。词缀有前缀和后缀。在构造地质学词汇中前缀的使用较为广泛,如表示反义关系的前缀un-,dis-,non-,anti-。它们在词的意思上与词根意思截然相反,如reconstruct重建;undeformed无形变的;discordance不协调、不和;disconformity假整合(平行不整合);unconformity角度不整合;non-penetrative非透入性的;syncline向斜;anticline背斜。在构造地质学中,很多词汇很长,这就需要使用缩略法把单词缩为较短的词汇,从而有效的节省空间也方便读者的记忆和理解,如在谈论华南板块(SouthChinaBlock)时可以缩写为SCB。缩略词包括截断词、首字母缩略词、首字母拼音词和拼缀词等。截断法可以截掉词的后边部分,如在作图时空间有限,有时会把断层的名词里的fault缩略成F.;删去开头的部分,如UHPmetamorphicrock(超高压变质岩);S-Cfabrics(S-C组构)。再如,在区域构造纲要图中,表示地层年代时,地质时间的词汇常被缩写,即Cretaceous(K),Jurassic(J),Triassic(T),Permian(P),Carboniferous(C),Devonian(D),Silurian(S),Ordovician(O),Cambrian(∈),Proterozoic(Pt)以及Archean(Ar),等等。此外有些词是由组织机构或期刊名称的首字母组成的,而这个组织机构和期刊的名称有多重修饰语。如:USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局;CAGS(ChineseAcademyofGeologicalSciences)中国地质科学院;IGG,CAS(InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofScience)中国科学院地质与地球物理研究所;JSG(JornalofStructuralGeology)构造地质学期刊;此外还有一些构造地质术语的缩写,如:EPSL(EarthandPlanetaryScienceLetters)地球与行星科学通讯;NCB(NorthChinaBlock)华北板块;XuefengshanTB(Xuefengshantectonicbelt)雪峰山构造带;QDOB(Qinling-Dabieorogenicbelt)秦岭大别造山带;MCC(metamorphiccorecomplex)变质核杂岩等。 构造地质学英语词汇的特点 对于上述构词法的分析,在对构造地质学的词汇有所了解的基础上,可以对其特点做出以下归纳。词汇是构成句子的基本元素,是语言最基本的意义单位。在构造地质学中,词汇是专门的术语,很多普通的词汇应用在构造地质学中就有了特定的意义,因而具有专业性。对于非构造地质学专业的学习者来说,可以称之为熟词僻意。如:core原意为果核、核心,地质学中为岩心或地核,意为从地壳中取出的岩石,或地球的核心部分(主要有铁、镍等元素组成)[2]。此外,suture本意为缝线、缝合[3],但在构造地质学里为碰撞缝合带。还有fault(断层),opening(孔缝),cap(盖层),bedding(层理),fold(褶曲),micafish(云母鱼构造)等,这类词看似简单,但往往受本义或非专业词义束缚,不容易理解和记忆[4],因此在学习中要把词汇放到构造地质学的语境和情境中掌握,与日常的意思相区分[5]。除了不同的词义以外,不同场合可能还会有不同的词性,这点也应该加以注意。如base分别有名词和形容词的词性,database数据库(计算机),baselevel基准面(地质学),basemap底图(区域地质学),basemetal有色金属低价金属(矿产)中含义也有不同[6]。因此,在构造地质学词汇的学习中,应有意识地区分并掌握词汇的不同含义。科技词汇多有抽象性的特点,但是一些形象的构造地质学词汇利于专业词汇的掌握并且是理解地质现象的重要辅助工具。在构造地质学中会使用一些非言语表达如图表,从而使读者对地质现象有更直观的印象,对文章的理解起到事半功倍的作用。对于图表中英语词汇的使用,由于版面空间的限制,尽量使用简短的词汇,这又体现了用词的简洁性。很多地质现象的描述除了图表以外,还可以通过形象的词汇来描述其具体形态,促进读者的理解。如chocolate-tablestructure巧克力方盘构造,为石香肠构造的一种,形状似布满巧克力的方盘。当应变处于双向拉伸时,岩层中的强硬层相对软弱层将向两个方向张裂发育两组石香肠,形成“巧克力方盘”式石香肠构造。通过联想巧克力方块的模式来理解该构造的具体外观,便于理解和记忆。tepeestructure帐篷构造,在剖面上形成低幅度的倒“V”字型构造像个帐篷。类似的词还有boudinage布丁构造(石香肠构造);pinch-and-swell肿缩石香肠构造;centre-to-centremethod心对心法(研究韧性剪切带动力学的一种方法)。这样的词汇表达形象生动,通俗易懂。在掌握词汇的同时,对相应的地质现象也有更深的认识和理解。前文提到的构造地质学中的缩略词体现了构造地质学英语词汇的简洁性。缩略词言简意赅,减少阅读空间,促进读者的理解。跨文化交际正变得越来越频繁,所以在中文写的文章中出现一些英文缩写词也是不足为怪的,如,MDD(multi-diffusiondomainmodeling)多重扩散域模拟,USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局等词汇的使用。这些词的翻译也可以称为移译,属于零翻译的一种[7]。移译是把源语中的词语原封不动的移到目的语中。这种翻译手法常见于上述的报刊中。这些英文缩写词跟它们相应的中文单词相比,占了较少的空间。但需要指出的是这种现象不应过分泛滥,从而维护汉语的纯洁性。 构造地质词汇的翻译 对于构造地质词汇的翻译,可以大致将词汇分为音译词、意译词、直译词、音意兼顾词。音译词是用汉语中读音相近的词翻译外来语而形成的词。在构造地质学中有很多音译词,不仅利于学生记忆单词的发音,同时可以根据其汉语翻译加强对其概念的理解。如Indosiniantectonicevent印支运动;buddingage布丁构造;Indo-chinaBlock印支板块;Jurassicperiod侏罗纪。对于很多构造地质现象,有时会用人名或地名命名,这种情况下一般以音译为主。如Wilsoncycle威尔逊旋回,该词于1974年由JF杜威和KCA伯克提出,为纪念加拿大地质学家JT威尔逊而命名[8];Frymethod弗莱法(或Fry法),是以发明该应变测量方法的构造地质学家命名[9]。在学习英语时会通过音译英语转换为中文来加强记忆,但是这种记忆方法的不足之处是英文学习受到母语的干扰,同时中英文之间很少有完全意义上的发音对等,因此这种方法不利于正确的英文发音。意译词不束缚于词汇的本义,而按照词义的转义进行的翻译从而利于目标语的表达和理解。例如footwall下盘,hangingwall上盘断层形成后,一般形成有倾斜角的断层面,在倾斜面下方的一块岩石即称下盘,断层上面的叫上盘,如果按照直译的方法则使人产生误解。此处采用意译的方法,从而使其构造现象更易理解。再如flat断坪;ramp断坡;faultpropagationfold断展褶皱;faultbendfold断弯褶皱[10]等。nappe逆掩褶曲,其最初直接音译成拉铺。由该词可以看出词汇翻译中从音译到意译的转变过程。意译词是在对源语词的内涵充分理解的基础上在目的语中选取内涵一致的词而翻译出来的,其目的是重在“神”似,从而有效地传达词汇表达的信息。直译词就是用汉语的构词材料并按本族语言的构词方式逐一翻译外来的词素而构成的词。直译词既保留了源词的形式又保存了源词的内容。例如outliers外露层;butterflytwin显微构造中的蝶形双晶。再如sheepbackrock羊背石(一种风剥蚀形成的构造现象),对应各个词素sheepbackrock翻译出相应的汉语意思而构成整个词语的翻译。mullionstructure窗棱构造也有称“窗棂构造”,“mullion”一词原意系欧洲教堂建筑的高大窗户的直立棱柱。如果知道该词各个合成部分的词义,直译词的掌握就会相对容易些。音意兼顾词即选用接近外来词词义的汉字进行转写。汉语同音字多,为译名用字的筛选提供了方便。如Molasse[m'lɑ:s](磨拉石)其含义是地槽抬升后,在槽台周边及小部分槽台内部形成的凹陷区堆积的碎屑地层,其特点是下部为海相地层,上部为陆相堆积的碎屑地层。该词不仅音译其英文,并且“磨”字体现了研碎岩石成碎屑的状态,形象直观地体现了该词在构造地质学中的含义。类似的词还有flysch[fli](复理石)以及mylonite['mailunait](糜棱岩)等。音意兼译兼有音译和意译的优点,保留原词的语音或部分语音的同时,给出简明的意思,便于理解。 结语 构造地质学英语词汇属于科技英语的一个分支,因学科差异词汇的使用和翻译也不同于其他专业英语。本文从形态学的角度对构造地质学词汇进行相关分析的基础上,对构造地质学的词汇的特点及翻译进行了分析。译者和学习者应在学习和运用中体会构造地质学词汇的特点并不断强化自己的英语能力,从而利于构造地质学英语的学习和提高论文的质量。 地质学论文:煤矿地质学CDIO教育理论研究 本文作者:关英斌 李海梅 郝彬彬 单位:河北工程大学资源学院 建立CDIO模式下煤矿地质学教学大纲 CDIO是工科教育的一种新的教学模式,新的教学模式就必须要有新的教学大纲。教学大纲是整个教学的灵魂,所有教学环节都要围绕教学大纲。为满足现代工业发展对人才的需求,教学大纲的编写要将基础知识、个人能力、团队协作与社会环境融合在一起,注重理论与实践的结合。《煤矿地质学》是一门服务于矿山设计、建设、开发生产的一门课程,其实践性很强,依据CDIO模式的大纲对学生加强地质基本知识、基本概念和基本技能的掌握;在实验、实践中提高个人能力和素质,同时培养人与人之间的合作沟通能力,最终培养出满足现代煤矿企业所需要的人才。 建立CDIO模式下煤矿地质学授课体系 建立CDIO模式下《煤矿地质学》的授课体系,关键是改变教师的传统的教学理念,把CDIO的教学模式、教学理念运用于教学的各个环节。在教学中以学生为中心,教师介绍煤矿生产中有关地质的基本知识和工作方法,通过实验和实习提高学生的动手能力,通过参与科研提高学生的创新能力[2]。把地质工作的新的理论和新方法引入到教学中,同时也要把一些传统的内容压缩或删除,例如删除课程中科普性的传统内容,增加矿物岩石、构造地质、地层等相关方面的新理论、新知识;以新的国家固体矿产资源储量分类及编码标准替代传统A级、B级、C级、D级储量分级标准等;随着煤炭资源的开发,煤矿环境污染日益加重,保护矿区环境越来越受到重视,增加煤矿环境地质的新内容;随着近年来地质信息技术的应用,在煤矿地质研究中,丰富了手段,提高了精度和可靠性,增加矿井地质信息技术及应用的教学环节,如运用计算机技术编制和管理各种地质图件、介绍物探新知识和新仪器的应用原理和方法;更新传统生产设计规范等[3]。本课程采用课堂讲授教学为主,同时结合有关电视录像片和野外、室内实习、实验课等形式综合进行。尽可能应用现代教育技术和手段、改革传统板书的教学方法。 在讲授过程中,将多媒体讲授与板书讲授有机结合,通过二者的优势互补,实现有关知识的融合与最佳传授。如利用地形地质图编制地质剖面、编制煤层底板等高线图等方面,均通过多种教学手段的结合进行,取得了良好的效果。采用实例式、启发式、设疑式等教学方法,尽可能调动学生的学习积极性和参与性,促进学生的积极思维、激发学生潜能,达到师生互动共同参与的目的。这种形式可促进理论与实践的结合,可提高学生的学习兴趣。《煤矿地质学》是一门理论性和实践性很强的应用型课程,在完成理论学习的基础上,努力作到理论与实践相结合,安排与设计各类实验和实践教学内容。为满足精品课程的教学设计和内容,依据《煤矿地质学》课程教学大纲的要求,从四个方面来设计实践教学环节,一是实验教学环节,这是一个认知性、验证性的实验教学环节,在完成理论课程讲解后,对矿物、岩石等各类标本进行反复的观察和描述,通过这样的实验使学生能掌握各类标本的鉴定特征,在实验教师的指导下,完成实验报告;二是野外地质认识实习教学环节,在完成课堂教学内容后,进行野外地质现象的认识和观察,把课堂讲解的内容和实际联系在一起,要求学生依据野外实习的内容编写实习报告;三是课堂及课下作业实践教学环节,这是提高学生动手能力和加强学生基本功训练的一个重要实践环节,此环节要求学生能够读懂各种地质图件并运用计算机软件编制各种地质图件、能够从图件中提取各种数据;四是科研实践环节,这是一个提高创新能力的实践环节,部分同学可参加教师的科研课题,在教师的指导下,把学到的知识与实际科研工作相结合,达到提高学生的创新能力。网络教学相比传统教学模式,更能培养学生信息获取、加工、分析、创新、利用、交流、的能力,网络教学能够培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。把一些教学资源放到网上,为学生建立自学平台。在网上和同学开辟网上留言、教师电子信箱、QQ等方式为学生提供一个互动的学习平台。建立网络教学平台,提供网络学习课件,供学生课后学习。 CDIO模式下的课程教学质量监控 该课程在包含有系统的地质基本知识、基本概念和基础知识的同时,重点突出了与煤矿生产紧密结合的地质知识和理论。课程内容庞杂,涉及多个地质分支学科,但围绕煤矿生产这一中心,将众多学科知识进行了有机整合,并融入了现代科技新进展,既体现了知识结构的多样性、系统性、整体性,又突出了煤矿地质这一主题,反映了整个课程构思的科学性、严谨性。传统的课程成绩评定方法是以一次考试成绩来决定,这种成绩评定方法对学生平时的学习情况缺乏检查和监督,不能反映学生的真实能力。《煤矿地质学》课程的成绩评定包括:到课率及课堂纪律情况、完成作业的时间及质量、实验报告质量、野外实习成绩、期末考试成绩等。 结论 《煤矿地质学》授课体系能够在CDIO的模式下运行,其特点为:更新理论知识和规范,使教学和实际相结合。理论课程和实验、实习相结合。学生成绩的评定有平时、实验、实习、期末考试等多个教学环节来确定。基于CDIO理念的《煤矿地质学》教学改革的目的在于为煤炭工业建设、生产培养高素质的人才,国内国外的很多成功经验表明,CDIO的教学理念和教学方法是先进可行的,对于工科教育教学完全适用。在《煤矿地质学》教学过程中对部分教学内容、教学手段和教学方法进行了改革,取得了良好的效果。今后还将进一步把CDIO的教学理念和教学方法贯穿于《煤矿地质学》教学改革中。通过不断的教学改革,才能培养出服务于煤矿建设、生产高素质的人才。 地质学论文:地质学相关课程教育革新思考 本文作者:吴伟 高迪 宋党育 郑德顺 邢作昌 单位:河南理工大学资源环境学院 建构主义知识观、认识论和教学观 建构主义是目前最为先进的教育方法之一。建构主义理论教学源于瑞士心理学家皮亚杰(JPiaget)的建构论。皮亚杰提出了建构主义的知识观,他认为主体对客体的活动应与主体的知识结构结合起来,智慧与知识的发展在本质上是主体转变客体的结构性动作。皮亚杰还认为主体的认知结构是动作的一般协调结构及其内化的产物,是随着主体活动的发展而不断建构发展的。建构主义的教育教学观念中,认为人类对世界的认知不是终极真理,只是对客观世界的一种解释,这种解释会随着人类社会不断发展及其认知手段的不断提高而被超越和取代,而对于个体来说这个过程是建构不断更新的过程。建构主义认为学生是知识的主动构建者,他们在学习过程中以已有的经验为基础,通过在实践和学习中与外界相互作用来建构对知识新的理解。而传统的教学方式中,教师往往是向学生传递知识的中介,学生处于被传授、灌输知识状态,在学习过程中属于被动者,这与建构主义理论相悖。建构主义的教学观认为,学生的认知是主动学习的过程,他们以自身已有的知识和经验为基础,在实践和再学习过程中主动改造和重建原有经验,构建新的知识建构,而新的知识建构则在新一轮的认知过程中变更为新的学习基础,知识建构呈动态的阶梯状上升。以建构主义为教育指导思想,应当打破传统教学中以“教”为主、教师主宰课堂的状况,使学生从被动的“信息接受者”变为主动的“知识建构者”。 建构主义指导下“石油与天然气地质学”教改原则 把建构主义作为教学指导思想,应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则。自主学习是构建主义教育观提倡的方式,即鼓励学生对整个问题或任务拥有自主支配权。传统的教学方式通常设置固定的学习目标,而这个学习目标通常很难被学生接受,学生们只关心是否能够顺利通过课程考试,而不关心是否真正掌握知识精要,没有将其融入自己的知识系统进行重新建构,这样很难达到教学目标。究其原因,主要在于制订的教学目标与学生学习环境中的目标不符合。鼓励学生学习的主动性,增加其对问题和任务的自主权,教师可以同学生通过讨论获取、优选具体问题和任务,让学生感觉到其在课程学习中的主动性,感觉确定的问题是他们本人的问题,从而对学习任务产生足够的兴趣。真实性是建构主义教育观中对教育环境的要求,即为教学提供贴切现实生活、生产实际等真实情境和学习任务。真实的活动是建构主义学习环境的重要特征。真实的活动可以使学生不依赖于问题表面特征,将所学的知识更有效的运用到实际中去。课堂教学中使用贴近生产实际、真实的、复杂的任务,有助于学生运用所学知识的积极性,使他们意识到学习知识的意义所在。在“石油与天然气地质学”教学过程中,应当把贴近油田勘探、开发的实际复杂实例放入课堂讨论中,提高学生学习积极性,同时让他们在学习过程中有的放矢,明白学习、认知过程的现实意义。 建构主义十分注重基础知识结构对学习的影响,具备必需的得基础知识后,才能够针对具体问题实现新知识建构。教学的本质并非纯粹的知识传授,而在于教师和学生互动,共同构建、发展学生的认知结构。然而针对不同的认知对象,应有区别地分析他们已经具备什么样的基础,还有哪些基础知识不具备。同一课程,对于不同专业、不同年级的学生而言,因为其基础知识的差异而必须区别对待。“石油与天然气地质学”课程是地质工程本科四年级专业限选课程,学生已经学习了“构造地质学”、“盆地分析”、“沉积岩石学”等相关课程并具备此类基础,对学生的认知结构研究之后,适当地补充欠缺的基础知识,如有机地球化学、生油理论等,使其具备完善的基础知识,达到能够独立思考、讨论现实问题,并进行认知体系的自我建构,从而改善教学质量。学习任务的制订应当具有全局观念。“石油与天然气地质学”课程的教学和学习中,应当首先将该课程的整体框架介绍给学生,保证学生明确具体学习任务和整体教学目标之间的关系。每个具体教学任务完成之后,应当和学生讨论总结,明确该学习活动在复杂任务中的地位和作用,促进学生理解各学科间的基本结构和联系。没有哪种教学方法可以放之四海,针对不同内容、不同的教学对象,要懂得灵活施教。在具体的教学环节中,应当寻找教学内容的性质和学生的个体差异,教学方式因人而异,学生中心取向和教师中心取向可以交叉、混合使用,以求达到最佳的教学效果。“石油与天然气地质学”课程中的认知对象包括概念知识体系、复杂问题实践和行业规范内容等,三者性质差异较大,需采取完全不同的学习方法和教学模式。 建构主义指导下的教学改革设计 根据煤炭院校特征以及学生的专业知识背景,合理编排教学内容,以求达到最佳教学效果。教学要精简结合。河南理工大学地质专业的“石油与天然气地质学”非主干课程,其课时量为32课时,远远低于石油类院校,因此必须在遵循教学内容体系结构稳定的条件下将该课程的内容进行删减和融合。“石油与天然气地质学”基本内容包括了油气藏基本特征、油气藏形成理论、油气分布规律、油气田地质勘探4部分内容,其中前3部分内容为原理的讨论,第4部分内容实践性较强。由于课时量有限,将第4部分内容删减掉,而在具体原理介绍中加入勘探实例分析。另外,根据学生的专业基础背景,合理设置课程内容的授课方式,这样有助于学生知识结构的重新组构。比如,在油气藏形成理论的讲授中,应当对比“煤地质学”中煤演化生烃过程进行讲授,和学生讨论分析煤演化和油气演化的异同;而在油气田分布规律的教学活动中,应当加强与“构造地质学”、“沉积岩石学”、“盆地分析”相关内容的类比;在油气藏基本特征中,有关油田水特征的内容与“水文地质学”内容进行对比授课。强调学科知识系统化。“石油与天然气地质学”是一门知识衔接比较紧密的一门学科,各章节间联系紧密,在授课过程中应当重视知识系统化。例如,油气生成理论授课中,首先介绍传统生成理论的模式以及不同阶段的特征,其间可以对比学生在“煤地质学”等专业课程中掌握的煤演化过程,对比两者存在的差异和相似处,掌握沉积有机质向煤、石油、天然气转化的异同点;再分析不同油气生成理论在勘探历程中的应用和地位,找出传统油气生成理论如何指导油气田勘探,而未成熟-低成熟油、煤成油和天然气生成等理论与传统油气生成理论的区别,在油气田勘探过程中起到什么样的推动作用;最后介绍现在油气生成理论的完整模式,使学生能从发展的角度去认识“石油与天然气地质学”理论内容,从而有利于帮助学生建构系统、完善的知识体系。实验、实践并举,培养综合分析能力。 教师应该给学生提供复杂的真实问题,让学生利用已掌握的认知结构解决实际问题。在具体的实施过程中,将我国部分油田在勘探开发中遇到的实际问题纳入课堂讨论内容中,给出问题发生前的所有地质参数供学生分析,讨论方案确定后将解决问题后新获取的地质参数作为验证数据进行二次讨论,讨论过程中同学们积极回顾已经学过的相关知识内容,发现问题所在,寻求解决问题的有效途径。这样,在解决问题的同时增加学生对该学科的兴趣,完成认知结构的更新发展。另外,积极利用我校已经具备的开放实验室制度。我校与石油相关的实验室有河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室、中心地质实验室等,拥有大量常规地质仪器和大型地质仪器,学校鼓励学生在学有余力的情况下免费申请不同仪器的开放实验。由于“石油与天然气地质学”实验课时较少,应当引导学生在开放实验课题中选择石油、天然气相关实验进行练习。例如:在烃源岩质量分析过程时,鼓励参与烃源岩TOC测定、镜质体反射率Ro测定、干酪根类型识别等实验;在油源对比课程教学时,鼓励参与源岩抽提物和原油气相色谱、质谱分析实验;在储层特征识别时,要充分利用大型偏光显微镜、扫描电镜、能谱仪等进行观察;在油气运移授课时,鼓励利用不同精度显微镜观察不同类型岩石中裂缝组构,鼓励利用热台-荧光显微镜观察油气包裹体各项参数;在油气藏类型授课中,鼓励学生参与大型地震解释软件的使用,进而识别大型油气藏的类型。 在实验、实践环节启发学生解决问题的多解性,激励学生对问题解决存在多种观点,促进学生认知结构的构建和综合能力的培养。制订合理的学习目标和任务,合理安排教学内容及其顺序;针对不同内容,确定具体的教学方式、方法。根据学生的具体情况,制订合理的学习任务和目标,学习内容的难度设为中等,主要以基本概念、基础评价方法为主,涉及油田水特征、油气的物理化学性质、油气成藏静态要素组成及评价方法、油气演化模式和过程、油气运聚原理、圈闭形成及油气藏类型、油气富集控制因素、主要的油气田勘探方法概况等,其间穿插一些实例分析。教学内容的顺序也大致如上述,由简入繁、循序渐进。课程开始前,应当让学生了解整体的学习任务和目标,而在各章节开始时应明确该章节所处整个课程体系中的地位和重要性。对于“石油与天然气地质学”内容的学习,应当提倡区别对待知识差异。对于油气演化过程、油气运聚原理、圈闭的形成和有效性等基本理论框架,可以启发学生找出差异,进行知识结构的自我完善。而在具体的实验、实践环节,鼓励他们主动去寻找问题症结所在,鼓励他们在解决问题中的相互协作精神。明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点。教学过程应当以学生为中心,联系他们原有的认识结构,找出与该教学单元相关的切入点。比如,在讲解油气生成理论时,应当用到构造沉降、煤岩热演化模式等相关知识;而在讲解油气藏特征时,会用到构造地质学中断裂系统、穹隆、褶皱以及沉积岩石学中的多种沉积相类型等相关知识。这些相关内容都可以作为新内容的引子和切入点,进而引起学生的求知兴趣。如果对于新知识的学习,学生们欠缺必要的基础知识结构时,应当先补充基础知识,然后进行新知识的学习,杜绝学生因基础不足而丧失学习积极性的情况发生。设置真实教学情境,引出研究问题。人们通常对于具体的、可闻可见的事物比较感兴趣,容易快速进入正题,而对于抽象的事物则相反。“石油与天然气地质学”是地质工程专业接触到的唯一含“油味”课程,所见所闻较少,面对初次涉及的抽象课程,学生们往往兴趣不大。 这种情况下,应当想方设法吸引他们的目光,除了讲授基本理论和原理之外,应结合国内外能源局势及油气勘探开发现状,结合我国油气勘探开发规划及其对人才的需求,吸引学生注意力的同时,让他们认清能源形势;在不同授课部分,结合油气田勘探生产中的具体问题,开设讨论、习题课堂,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力,同时学生自觉回顾先前的知识内容,讨论课一般占总课程的1/3。这些方法启发学生自主发现问题所在,提高学生们学习油气地质的兴趣和热情。为学生提供真实的教学意境。通过学习,消除矛盾,实现新、旧知识系统的改进和更替。学习的过程包括对新信息的吸收和对旧知识系统的改进重组两个方面。学生们对地下水、构造地质、沉积学、盆地结构等基础知识方面均有零碎的旧知识系统,而在“石油与天然气地质学”的学习和反复揣摩中这些旧知识得到不断的应用,通过对油气藏生、储、盖理论的学习,可以将这些知识碎片完全吸收、消化并对其系统化,进而完成认知系统的意义建构。组织实践教学,培养基本技能和能力。“石油与天然气地质学”是一门具有很强应用性和实践性的课程,多种实践活动是帮助消化知识、构建认知系统的有效手段,这项活动不能被课堂授课所代替。例如,储层类型的识别、盖层封盖能力的鉴定、生油岩演化程度的判断、生储盖组合的判断等等,都必须在实践教学环节中进行,进而锻炼学生的动手能力,促进认知系统的更新和重构。然而,这项工作在煤炭类院校常常被忽略,建议加大实验、实践课时;而同学们也可通过选修相关的开放实验课题来完成部分实践课程。完善建构主义教学测评体系。教学测评应分教师和学生分别进行。 对于教师的测评主要在于以下几个方面:①是否从权威授课者转变为学生认知的合作者或辅导者;②是否鼓励学生解决问题的多解性;③有没有给学生创设良好的学习环境,使他们可以通过实验、实践活动进行独立探索或者协作完成学习内容;④是否给学生提供了真实、复杂的实践问题供学生分析、研究;⑤是否从学生已有知识结构出发,进行引导。另外,对于学生的测评方法也应当有所改变,不应以学生记住知识的多寡来衡量,而应当以学习中主动参与程度、协作中的贡献大小、意义建构水平等因素进行综合评价。对学生的测评内容应当包括:①学生是否积极地进行认知结构的重建和理解;②学生是否积极地参与教师、同学的协作,解决真实问题;③学生是否主动承担了更多的管理学习任务。通过同学和教师反馈的信息,学生们能够真实地认识自我、完善自我,更加积极地参与到协作、认知结构自我构建中来,进而达到增强学生们自我教育能力和水平的目的。将建构主义思想运用到“石油与天然气地质学”教学中去,遵守自主学习、真实性、基础性、全局性和灵活性等原则,因地制宜地将授课、讨论、实验与实践相结合,预期在教学上取得以下成果:教师的基础知识授课,可使同学们了解“石油与天然气地质学”的基本理论、概念和评价方法。复杂问题的课堂讨论,增加大量的自主学习机会,将大大提高学生的学习兴趣,促使其积极回顾已有的基础知识,自学相关未知领域知识,由被动学习变为主动学习,同时课堂讨论使学生们能够自主分析油气田勘探开发中遇到的真实、复杂的实际问题,而不仅仅是“纸上谈兵”。开放实验和实验课的训练,将大大提高学生的动手能力,学会如何利用实验去解决实际问题。整体性的教学方式使学生明白整个学习内容为一有机结合体,各部分内容皆有衔接和相互作用,同时和自己已有的知识结构存在大量联系,在不断碰撞、思考、实践、更新认知中完成新知识系统的自我建构。在学习过程中,学生将体会到建构主义教学方式的科学性,在未来的学习生活中学会如何自我学习。 结论 建构主义学习理论强调学习的主动性、社会性和情感性,认为学习是学生建构自己知识的过程,是新旧经验之间的双向的相互作用过程。建构主义教学应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则,合理编排教学内容。在教学实践过程中应当明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点;设置真实教学情境,引出教学、研究问题;根据教学内容,确定具体的教学方式、方法;组织实践教学,培养基本技能和能力;完善建构主义教学测评体系。建议在“石油天然气地质学”教学中大胆尝试建构主义的理论和思想,相信会取得良好的教改效果。 地质学论文:地质学课程体制构建的思索 作者:舒良树 解国爱 王博 胡文宣 徐仕进 单位:南京大学地球科学与工程学院 一、教学内容和课程体系改革与建设的主要思路 第一,虽然通才教育是世界潮流,从专才或精英教育向通才教育的方向转变已是大势所趋,但在我国现行教学体制下,高校中的专业划分仍然过细,专业数量明显过多,部分知识老化,滞后于当代科学和社会的发展,对通用人才的一般学科训练和技能训练产生了不良影响,阻碍了素质教育、通用人才培养计划的实施进程。国家科技水平的日益提高,能源与矿产资源建设的快速发展,各部门对通用人才的大量需求,要求学习该课程的学生具备了解最新科学前沿与进展的知识储备。必须摈弃狭隘的专业意识,排除各专业间人为的隔阂,加强宽基础、广适应的课程体系建设,培养既有宽厚基础知识训练又有面向具体领域、具备扎实实践训练的高质量人才。这些新型人才不仅知识结构新、适应面广,而且动手能力强,富于创造性和学科渗透性。 第二,长期以来,我国大学本科地质教育基本上采用前苏联模式。随着近30年不断深入的改革开放,地质教育体制和培养模式也发生了深刻的变化。但总的来说,原有模式的影响尚在,专业划分仍过细,专业课程数量还是过多,学生负担过重而知识面较窄,以致对通用人才的一般学科训练和技能训练产生了不良影响,阻碍了商品经济形势下素质教育、通用人才的实施进程,不能适应时展和国家需求。因此,需要继续深化专业结构的调整和专业课程的整合,扩大学生的知识面,培养他们面对社会的适应能力。普通地质学知识面广,教学内容几乎涉及地质学所有学科的基础知识。在当今形势下,教师不仅要向学生介绍地质学各个学科的基本知识,而且要介绍各个学科间的联系及其社会、经济意义,引导学生将各科知识互相结合、融为一体,使学生有充足的知识储备,形成与时俱进的理念,在后续专业课程学习中和走向社会后能融会贯通所学过的知识。 第三,相当一段时间中,普通地质学的课堂理论教学和地质实践教学是彼此独立进行的。重理论轻实践,重课堂轻实习,重卷面成绩轻动手能力,不仅造成大学教育和生产、科研部门相脱离,而且严重束缚了学生的创造性思维和创新能力,割裂了学生对地质学知识的连贯性认识思维,不利于人才培养的系统训练,不能保证培养的毕业生符合用人部门的要求。陡增毕业生在适应期的时间与精力,降低了人才使用的效率。因此,明确教学和人才培养与形势发展和社会需求的关系,加强学生的系统知识训练、基本技能训练,是适应形势与社会的要求。必须建立并建设好以课堂教学、实验课教学、野外地质实践教学为一体的普通地质学课程体系,科学处理好三者的关系,加强实践课、实习课的教学,真正把课堂理论、实验感知和野外实践3个教学环节连为一体,理论与实践紧密结合,精英与通才培养并驾齐驱。要做到这一点,必须在时间、经费和师资上给予充分支持和保证。首先是要有一支稳定的课堂、实验和野外实践教学一体化的师资队伍,虽分工有异,但彼此配合,相得益彰,缺一不可。主讲教师不仅授课,而且参与实验课指导,更要带班野外实习,及时了解教学效果、学生掌握程度,及时调整教学内容和教学方法,确保普通地质学课程体系建设的顺利执行,不断提升教学质量。 第四,普通地质学的教学内容面广、概念多、信息量大,以往的教学基本上属于注入式教学,要求学生在专业词汇、术语和记忆方法上花气力,耗费了学生大量时间与精力。在这种教学过程中,教师只顾传授知识,学生只管接受知识,从教学气氛看,教师一人唱独角戏,学生则呈现群体失语的局面。因此,转变注入式教学模式,积极探索并实施培养学生创新意识、创新精神和创新能力的启发式教学模式势在必行。应该把学生花在基础课程上的这些精力转到基本概念理解和思维技能上来,知识面宜宽,深度宜浅。细节只是深入学习的延展,不是保证完整理解概念的前提。课堂教学中要密切关注学生的学习动向。不仅要讲解科学知识,让学生打好专业基础,更要启发、培养学生的分析能力、思考能力、理解能力、表达能力、创造能力以及解决问题的能力,使学生获得的知识与技巧协调一致。 第五,近20年来,地质学新理论、新发现的不断涌现,计算机、数字模拟、遥感技术等高新技术的不断普及和应用,要求对原有的地质学基础理论进行修改、补充、完善。而我国经济建设的快速发展和科技界日益突显的国际化进程,要求学生适应时代的变化,具有进入国际科学前沿、适应最新进展的知识储备,要求本科教学向国际化靠拢。因此,作为系统性介绍地质学原理的普通地质学教材和教学必须适应这一情况,对原教材作出相应修改和补充,反映地质学的新进展,体现普通地质学教材的科学性、先进性、系统性与普适性,满足当代地质学教学的发展需要。我国地域辽阔,保存了地球各个演化时期丰富的地质信息和物质记录。有地球上最古老和最年轻的造山带,有各种类型的盆地构造,有世界罕见的华南巨量花岗岩,有丰富的矿产与能源。 具有独特的地域特色和研究优势,形成了一些重要的地学研究和教学基地。结合有关知识讲授,适当向学生进行这些实际情况的介绍,有利于学生自信心的增强和专业兴趣的提高。此外,为了跟踪国际化进程,欧美国家都加大了教学成本的投入,每年组织学生到世界经典地区进行现场教学,如地质理论摇篮的阿尔卑斯山、美国的盆岭省等。这不失为一个很好的借鉴。当前,地质学与数学、物理、化学以及信息科学等学科相互渗透更加明显,各学科内部的专业界线日趋模糊。多学科交叉、跨学科联合、整合集成研究已成为当今地质科学取得重大突破的重要途径。现代学生要拓宽知识面,要有广阔的知识和掌握知识间互相渗透的能力,必须要具备适应多种局面、解决多方面问题的能力。 二、课程体系改革与建设的若干措施 根据国家对大学本科生培养的目标和要求,普通地质学课程体系改革与建设必须充分体现现代教育思想,定位在和世界同类课程先进水平接轨的基础上,实行教学手段科学化、教学内容现代化、教学过程多样化。具体措施包括: 第一,革新教学大纲,丰富教学内容。不仅注重当代地质学领域已经成熟的基础理论,更强调介绍新兴的理论、方法和各领域的新进展。教学内容和国际前沿紧密结合,为了拓宽学生的知识面,增强应对社会需求的能力,在新编教学大纲中,还增加了有关我国独特的地学研究地域优势以及我国地质界的突出贡献(如青藏高原、黄土高原、岩溶、热河动物群与澄江动物群、陆相生油理论、花岗岩与成矿等),以及人类社会发展所面临的城市与环境地质、地质灾害与能源矿产等问题,提高学生的学习兴趣,增强学生的使命感。 第二,编写了一整套系统化的教学材料。利用各种机会,不断收集了国内外同类课程的大量新资料,包括新版教材、多媒体课程、教案、讲义等。在了解本课程体系国际进展现状的基础上,编写一整套新的课程教材和讲义,包括新编的彩色版《普通地质学》教材、新编《野外地质认识》《普通地质学实验指导》《普通地质学思考题集》、自编的多媒体教程、网络教程、讲义和考卷集等,以提高教学质量,满足学生课内、外学习的不同需求。在新编教材中和课件中,增加当代地质学的新理论、新发现、新进展等内容,体现本课程体系的基础性、先进性、前沿性。教材和讲义在编排结构上适应学生的逻辑思维。如新编的《普通地质学》教材由20章组成,彩色图件近400幅。每章内容各具特色,环环相扣,既体现出一定的特色和新意,又不失严密逻辑。 第三,采用一系列先进的教学手段和科学的教学方法。充分利用现代化教育技术和光电设备,实行以多媒体课件为主,辅以板书,配置音响设备、标本、模型、挂图、照片等教学手段;采用经典理论与新理论、基本概念与直观图象、主要专业术语和重要概念采用双语教学、师生互动式的授课方法。提倡课堂内容为主,教材、讲义为辅的学习方法,推崇分析归纳和批判性思维,鼓励提问,即使答案正确也应该问为什么,反对死背硬记。实行高效的课堂剖析,对关键问题反复分析,使每堂课的内容都给学生留下深刻的印象。在课程的后阶段,开展不定期专题讲座,讲解文献查检和阅读的方法,介绍一般论文的写作流程和基本要领,鼓励学生尝试写文献阅读报告,让学生接受部分早期科学训练,注意发掘学生的创造性和批判性思维能力。 第四,执行多样化的教学流程。面对现代科学的发展趋势和激烈竞争的商业化社会,普通地质学课程体系建设应朝着培养和训练学生宽阔的专业知识面的方向发展。与国外发达国家相比,我国大学教育的明显差距是学生的动手能力较弱,批判性思维欠缺,自主性学习不够,基本上属于“应试教育”。为此,普通地质学课程体系应该加强对学生独立动手能力和规范化专业基本功的训练。实行“课堂讲授+实验室实验+课间野外实习+互动式讨论与答疑+野外地质认识实践”的多样化教学流程,加强各专业基础理论知识的联系与贯通,使整个课程体系成为一个逻辑严密的完整知识体系。 目前,南京大学的课堂理论教学是70学时,实验课训练30学时,课间野外地质教学1~2天,野外地质实践教学3周。为了增强普通地质学实验课的教学效果,在全国各地专门采集了一大批矿物、岩石、化石、构造等标本。在南京东郊,建立了长久性的普通地质学野外教学实习基地,辟有多条连续完整的地层剖面、多个典型直观的构造、岩石、古生物露头点等,师资配置、师生的生活设施与交通工具也有保证。为了落实国际化教学计划,正在筹建俄国贝加尔湖地区和法、意边境阿尔卑斯山的地质教学路线和基地。第五,实行多元化的考核办法。课程最终成绩按分段记分法:课程考试60%,实验课考试20%,实验报告与习题作业10%,文献阅读报告5%,课堂表现5%。这种成绩记分方法的最大好处是有助于更加全面、客观地评价学生对课程各方面知识的掌握程度,能够激发学生的专业兴趣、学习主动性和创造性思维,有利于学生的个性发展,提高学生的综合素质。 三、实践效果 实践表明,一体化的课程体系、稳定的师资队伍配置、科学化的教学手段、现代化的教学内容、多样化的教学过程,有利于现代化的地质学基础课程教育,有利于拓宽学生的专业知识面,有利于激发学生的专业兴趣和学习的主观能动性,有助于培养学生的创新思维和动手能力,有助于提高学生的专业基础技能和综合素质,满足社会的广泛需求。 首先,近10年来,我们新编的讲义和教材、自制的多媒体课件,课堂理论、实验感知和野外实践等一体化的教学过程,效果良好,很受学生欢迎。广大学生均能顺利适应后续专业课程的学习,发挥出坚实基础训练的后劲,在科研上茁壮成长。不仅地球科学学院各专业学生听课,而且还有数十名城资系基地班、中科院南古所硕士生班以及西北大学等交换生一直选听本课程。说明普通地质学课程体系建设已有一定成效,教学质量较高,享有一定信誉。 其次,课堂理论、实验课、野外地质实习的一体化教学得到同学们的好评,提高了学习兴趣,促进了创新性学习的自主性。在多年的全校教学质量评估中,连续获优秀评分,并直接或间接地得到学生家长们和后续课程教师的赞许。再次,本课程体系改革与建设对促进教学质量的提高产生了明显的效益,相关课程授课教师反映良好。主讲人每年都参加了普通地质学野外地质认识的教学实习,跟踪普通地质学的教学和人才培养,发现同学们对一年级的普通地质学课堂教学内容掌握很好。实习队的老师们、与本课程关系较密切的构造地质学、岩石学、矿物学、地球化学等相关课程的教师们,对学生的理论知识掌握和动手能力也都表示满意。 最后,在考研、出国、就业、成长等方面效益显著。调查表明,南京大学地科学院百余名学生每年就业率达到97%~100%。其中,20%~30%学生选取考研,其专业基础课普通地质学100%考试合格,考分远高于外校考生;5%毕业生考取欧美留学,国外大学对其专业基础课程掌握程度普遍满意;30%毕业生到科研院校工作,用人单位对其专业能力和基础知识评价很高;约30%毕业生转向社会求职,基本都能被录取,能很快适应工作并迅速成长为业务骨干。近年来反馈的信息表明,广大学生对本课程的教学均深表满意。反映本课程体系教学质量有保证,既有严格的科学性,又有通才教育的普适性。 地质学论文:论工程地质构造地质学的意义 作者:王晚中 李为民 龙文韬 单位:潞安矿业集团公司 中国矿业大学 湖南省煤田地质局 构造地质学在工程地质中的应用在工程地质中,把地质体内的各种构造变形,如褶皱、断层、节理、劈理,还有其他各种面状和线状构造,称之为结构面,其基本特征、相互关系及现代活动性决定了该区域内的区域稳定性、岩(土)体稳定性及地下水渗流条件等,所以,地质构造控制着工程地质环境和工程地质条件。因此,构造地质学在地基稳定性、斜坡稳定性、地下洞室稳定性、区域稳定性等工程地质问题和滑坡、矿井突水、水库渗漏、地裂缝等地质灾害问题中都有着极其重要的应用。下面着重从区域地壳稳定性、大型工程场地选址、斜坡稳定性评价、地下洞室稳定性等方面,阐述构造地质学在工程地质中的具体应用。 在区域地壳稳定性评价中的应用近年来,根据现代构造地质学研究中的大陆动力学理论和岩石断裂力学理论,一些学者提出了区域稳定性动力学理论。区域稳定性动力学理论在区域稳定性评价过程中,能够使大陆地壳动力学过程、构造和地震活动性与岩土体的工程地质条件得到有机统一,最终实现大到区域地壳、小到场地地基的稳定性合理评价。区域深层地壳的稳定性决定于地壳深部的变异层带的性质特征,按结构和流变性特征,大陆岩石圈分为四套动力学子系统[1]。第一套动力学子系统是在上地幔顶部流变层。上地幔顶部的软流圈和低速高导层之间夹着较硬的层位,在全球构造应力的作用下,软层通过流动作用使硬层发生变形,在这个过程中能产生热效应和力学效应,从而引发地壳各圈层间的拆离、剪切、增温、加厚或减薄,从而导致岩浆作用和构造作用的发生。第二套动力学子系统是在壳幔过渡流变层。地壳和地幔沿该壳幔过渡流变带容易发生较大尺度的水平位移,从而造成大规模的造山带挤压碰撞和逆冲叠覆及裂陷区的地壳减薄伸展。第三套动力学子系统在地壳软弱层。大陆地壳按流变性、能干性、持力性等可以分为软弱层和持力层两大类,其中软弱层自上而下还可以分为沉积盖层与浅变质层间的拆离面、上地壳浅变质岩层与深变质基底间的拆离面、上地壳10km处的低速高导层、中地壳25~30km处的低速高导层等。这些软弱层面构成了地壳内大尺度的水平滑脱层,常常作为造山带的逆冲推覆、伸展垮塌、拆沉作用、变质核杂岩的拆离出露边界,在拉张区中,也常常作为伸展成盆地迁移和滑动边界。第四套动力学子系统在地壳持力层。地壳持力层在横向上多被断裂所切割,其与软弱层交界处形成脆韧性过渡带,该过渡带地震易发;而孕震条件及机理决定于持力层与软弱层之间形成的动力学作用耦合关系和活动协调性。 在大型工程场地选址中的应用大型工程场地一般都位于造山带、盆地构造、盆岭构造这三类构造区带上,它们是由于近地表上地壳的挤压推覆、扩张伸展和剪切走滑的构造变形作用所形成的[2]。造山带一般都作为重大能源工程场地选址区域,资源开发、灾害防治和环境保护等工程的进行决定于造山带的结构、演化和动力学特征。根据造山带的形成机制,其可以分为逆冲推覆型、伸展型和走滑型三大类。其中,逆冲推覆构造中形成的前锋带、冲起块体和飞来峰等构造,它们的变形最强烈,形成的断裂最密集,节理最发育,岩体最破碎;伸展构造的滑覆体前缘和滑来峰的稳定性较差。在进行工程选址时,应尽量避开这些构造不稳定地区。盆地是人类主要聚居区,故其选址更为的重要,在一些大型水利工程或者地震灾后重建的居民选址工作中,比如三峡移民工程、汶川大地震中灾后重建工程、以及舟曲重大泥石流灾后的重建工程等等,需要特别注意盆地中的不稳定区域、隐伏的活动性断裂等。按成因可将盆地分为压陷盆地、走滑盆地、伸展盆地。其中压陷盆地较为稳定,除了邻近造山带一侧活动性较强;受地壳剪切走滑的影响,走滑盆地活动性较强,一般较不稳定;伸展盆地由于盆地中心地壳减薄、浅层破裂较发育,而盆地边缘则受边界活断层的影响大,所以伸展盆地的中心和边缘稳定性最差。还有,盆地的上下不一致常常导致其转换处发生地震;盆地内部的隐伏断裂常常导致地表发生地裂缝,直接威胁工程建筑的安全稳定,比如大同地裂缝的形成,是由于新生代以来,同盆地受来自青藏高原和太平洋方向的侧向挤压,而导致右旋剪切拉张以及地幔上隆,区内地壳减薄,基底地壳断裂发展到上地幔,再伴随着断陷作用而发生地震和地裂缝。盆岭构造是大陆浅层构造中的重要类型,其由正断层形成地堑、地垒、掀斜和犁式断层等组成,其中隆起区为稳定区,沉降区为非稳定区。 在斜坡稳定性评价中的应用我国是个多山区的国家,每年都会因为斜坡地质灾害的发生而造成人员的伤亡和财产的损失,因此,做好灾前的斜坡稳定性评价十分的必要。滑坡、崩塌、泥石流等是斜坡地质灾害中最常见的三种,它们发生的主要因素都是来自自然方面的地形地貌、地质构造、地层岩性、岩土体结构特性、新构造活动及地下水条件等。其中,地质构造控制着中国山体的总体格局,新构造活动的强弱反映该地区地壳的稳定性,而地貌与构造共同控制着滑坡、崩塌、泥石流灾害的发育程度。所以,滑坡、崩塌、泥石流的形成与断裂构造之间有着密切的关系,断裂的性质、破碎带宽度、节理裂隙的发育程度及其组合特征等都是影响斜坡地质灾害的重要因素。在工程地质学中,通常根据岩体的结构面发育类型及程度将其分成Ⅰ~Ⅴ5个等级,不同等级的结构面的性质与组合形式不同,以此来判断岩土体的稳定性与变形破坏方式,从而进行斜坡的稳定性评价。工程地质学中的结构面就是构造地质中的构造结构面,指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸的地质界面(或地质带),例如岩层层面、节理、软弱夹层以及各种成因的断裂、裂隙等,反映了在长期内外动力作用下的地质构造现象。滑坡的形成与发展受地质构造的影响表现为两个方面:第一,滑坡往往沿断裂破碎带成群成带的分布形成;第二,滑动面的空间展布及滑坡的范围受到岩层面、断层面、节理面、片理面及不整合面等各种软弱结构面控制。因此,在斜坡稳定性评价中,必须先根据结构面确定滑动面的总体形态和空间展布,从而确定其规模,以此来采取相应的预防措施。地质构造对崩塌的控制作用也表现在两个方面:第一是断裂构造对崩塌的控制作用。具体表现在,当陡峭的斜坡走向与区域性断裂平行或大致平行时,沿该斜坡发生的崩塌一般较多;而大型崩塌往往发生在几组断裂交汇的峡谷区;在断层密集分布区,岩层较破碎,坡度较陡的时候,斜坡常发生崩塌或落石。第二,褶皱构造对崩塌的控制作用。褶皱核部岩层变形强烈,大量垂直层面的张节理在核部形成,而且在多次构造作用和风化作用的不断影响下,破碎岩体往往产生一定的位移,从而形成潜在崩塌岩体,当褶皱轴向与坡面方向垂直时,斜坡一般多产生落石和小型的崩塌;当褶皱轴向与坡面平行时,在高陡边坡上就容易产生规模较大的崩塌。由于构造作用形成的高差大、高坡度及大面积的流域沟谷等地形地貌,新构造运动下形成的岩体变形与构造结构面,为泥石流的发生创造了必要条件。因此,可以从构造角度分析泥石流的产生条件,提前做好预防措施,可以达到杜绝灾害发生或者减少灾害损失的目的。 在地下洞室稳定性维护中的应用地下洞室开挖后,如果不加以支撑和维护,则洞室围岩绘制地应力的作用下发生变形或破坏,在采矿界这种现象称之为地压显现[3]。在矿井事故方面,由地压造成的危害主要有顶板下沉和垮落、底板隆起、岩壁垮帮、支架变形破坏、采井冒落、岩层错动、煤与瓦斯突出及岩爆等等。这些事故发生的主要原因取决于围岩的岩性和结构,特别是当岩体的地质构造发育充分而且复杂的情况下,洞室开挖后,容易形成构造应力集中区。比如在断层、软弱破碎岩墙或者岩脉等软弱结构面附近,往往容易形成应力集中区,若不加以防范,则很可能发生事故。通过对矿井地质构造的分析,根据构造纲要图对锚杆支护方式提供指导,可以取得良好的支护效果,保证安全生产。比如,在煤矿开采过程中,当掘进到向斜、背斜的轴部转折端或断层、陷落柱时,地质人员根据收集到的顶煤厚资料和煤层的节、劈理、产状及含水情况以及巷道冒顶情况,准确地绘制出构造纲要图,然后综合分析影响巷道支护的地质构造因素,用所得出的结论预测巷道掘进前方可能遇到地质构造,从而采用合适的支护方式。 由上面的分析可知,构造地质学在工程地质中有着十分重要的作用,特别是在山区,一些工程地质问题中甚至起着决定性的作用;离开构造地质学搞工程地质,不仅使得工作将变盲目,可能浪费很多的材料与人力,而且容易引发新的地质灾害,造成人员的伤亡和财产的巨大损失。例如,汶川地震灾后重建的县城,在灾后第二年的暴雨之后又被泥水所掩埋,不仅造成了极大的经济损失,而且给当地的灾民造成更大的心理阴影,不利于社会的和谐稳定发展。所以,在今后的工程地质工作中,一定要首先从构造地质学的角度认真分析拟建工程所在场地的整个区域的稳定性,确定稳定之后或者采取相应的措施可以维持稳定之后,再结合当地具体的地质构造分布情况,对工程进行详细设计、施工,最终达到安全、经济、效益的统一。 地质学论文:地质学教学革新探讨 作者:许云 单位:河北工程大学 运用多样化的教学方法 (一)科研成果与教学内容相结合教师在教学过程中不但要讲授基本知识,还要拓宽学生的视野,引导学生了解前沿的科学问题。在课堂教学中将科研成果与教学内容结合起来,会取得很好的效果[3]。例如,在讲授岩浆作用时,结合我国华南钨锡等金属矿床的成矿实例,讲述岩浆岩与多种金属成矿之间存在的内在联系,通过这些具体的教学实例不但让学生明白岩浆岩与矿产资源的关系,激发学生学习相关内容的兴趣和热情,而且还将学到的有关岩浆岩的知识与有关的学科联系起来,达到“学有所用、学有所悟”的教学效果,从而更好地认知学习的任务和目标。 (二)讨论式教学地球科学的研究对象具有漫长的演化过程,人类对地球的认识也是不断发展与完善的,现在对很多地质问题的认识尚未统一,也许我们今天认为是合理的解释[4],若干年后可能会发现是不完全合理的,因此,在对学生传授知识时不能局限于一种理论的解释。对于同一地质现象,从不同的角度、层面去思考就会得到不同的结论,如果教师能够因势利导,调动每一个学生的主观能动性,往往会收到意想不到的效果。例如,在讲授竹叶状灰岩成因时可以采用讨论式教学方法,引导学生不要拘泥于课本上的成因机理,要让学生充分利用各种资源进行文献查阅,资料整理,并给出自己认同的观点。在课堂上以小组为单位进行讨论,并对不同小组的观点进行分析、辩论,创造一种开放活泼的课堂氛围。在这种教学模式中教师不再只是一种角色,同时也担任朋友、团队成员这种平等的关系[5],与学生共同去发现问题,分析问题、解决问题,使每个学生得潜能都能得到充分发挥。 改进教学手段 (一)积极使用多媒体教学在地质类专业教学中,多媒体教学已成为当前教师首选的教学手段。利用多媒体教学在减少抽象的文字描述的同时,可加入大量的图片、动画、视频等教学资料,使教学内容更加丰富、直观,使学生在听觉和视觉上得到满足,同时也引发学生的好奇心,调动学生的思维[6]。如在讲授河流的地质作用时,可以用动画的形式展现河流从幼年期发展到壮年期及走向老年期的整个过程,同时辅以典型的不同发展时期的现代河流图片,让学生更深刻的理解河流演化过程中发生的侵蚀、搬运、沉积作用的特点;在讲授内动力地质作用时可以让学生观看《火山》、《地震》等视频,还可用动画演示汶川地震的成因;在讲授外动力地质作用时可以让同学们观看有丹霞地貌形成的美景,领略流水创造出的变化莫测的溶洞和秀美的桂林山水等。通过这些不仅让学生学到地质知识,还增加同学们对地质现象探索的欲望,增强对本专业的兴趣。 (二)营造愉悦的学习氛围多数学生都有一个共同的心理特点,喜欢某位老师就会爱屋及乌的喜欢其课程;哪门课课堂气氛活跃,学生就喜欢哪门课,因此,在授课时教师应注意自己的形象,展现自己的个人魅力。比如,生动的教学语言,富有哲理的思想及融洽的师生关系等,这些会直接影响教学效果。教师要善于利用心理学中的负强化理论,积极鼓励学生,鼓励他们勤于思考,大胆提问,是学习成为常态而不是负担。实践证明,愉悦和谐的课堂氛围可以大大提高学生的学习兴趣和积极性。 加强实践教学环节 (一)精选野外实习线路普通地质学教学内容最突出的特点就是实践性强。为了让学生充分理解书本上的理论知识,除了室内的实验外,还必须进行野外调查工作,运用“将今论古”的思维方法,使每个新生能从地质实践中认识分析典型的地质现象,理解地球科学的基本理论和知识。普通地质学的野外认识实习是新生第一次野外地质实习,这就要求选择的实习内容要具有简单和典型的特点。通过地质认识实习,首先使学生初步掌握地质学基本知识,如认识一些常见的造岩矿物和三大岩石类型,掌握在野外如何鉴别与描述岩性、构造及地层的方法[7]。除了选择地质现象丰富的线路外,还要考虑选择景色优美的地方作为普通地质学认识实习地点,这样可以让初次接触地质的大学新生感受到自然的美,从原先枯燥乏味的书本中体会地质工作的“乐趣”,化解对野外工作的恐惧心理,增强对本专业的信心与学习兴趣。 (二)将地质现象与日常生活相结合为了加深学生理解“普通地质学”教学内容,除了对实验室的标本观察描述外,还经常组织学生在课余时间观察校园建筑中保存的各种地质痕迹和地质现象[8],如在校园教学楼内的地板砖、墙面、柱面很多都是由晶粒粗大的花岗岩、雪白致密的大理岩、晶形完整的闪长岩、辉长岩等石材装饰。在这些装饰石材表面不仅可以看到清晰地岩石结构与构造,还可看到一些常见的造岩矿物,如晶形完整的石英、长石、辉石、角闪石等。校园中的假山主要为石灰岩与白云岩,在这些岩石的表面可看到溶沟等溶蚀痕迹,在白云岩中可看到白云岩发育清晰的刀砍纹构造。在教学过程充分利用地质陈列室的优势,安排学生参观学习,让学生近距离接触典型的地质构造、矿物岩石标本、模型、生物化石等,让学生随时都能观察与感受地质现象。通过这种将课堂、实验室和室外观察结合起来,利用自然界丰富的地质现象来弥补理论教学的不足。 (三)组织地质科普活动为了激发大家学习地质的兴趣,发挥实验室、实习基地的作用,每年都会组织地质专业学生对非专业学生进行科普宣传活动。活动的主题,展出的图片、模型、矿物岩石实物均由学生自己选择,解说工作在教师的指导下由学生团队进行讲解。俗话说,要想给别人一滴水,自己必须有一桶水,在这一过程中学生必须深入学习专业知识,查阅诸多相关资料才能达到为他人讲解的能力。通过这一活动不仅培养学生自主学习的能力,还加深对所学知识的深入理解。 本文对新生对地质类专业缺乏兴趣的原因进行剖析,提出通过普通地质学来激发新生学习地质的兴趣的一些途径,首先,对地质类专业学生加强专业思想教育,加深专业认识,了解本专业的学习内容、方法、目标及就业方向等;其次,普通地质学的教学手段和实践教学环节出发来培养大学新生学习地质的兴趣。总之,在教学活动中要时时以学生为中心,不断激发同学们对地学的兴趣,从而促进其积极主动的学习,最终达到献身地质行业的目的。 地质学论文:提升水文地质学教学成效的思考 作者:肖维 单位:西华大学能源与环境学院 有侧重地讲授地质学基础知识。水文地质学作为地质学的分支,要求学生在学习过程中必须具备岩石学、矿物学和构造地质学等地质学基础知识。但由于教学大纲规定的学时有限,且学校未开设地质学专业,教师在教学过程中,不可能按照《地质学原理》的模式来教授这部分的内容。因此,要有侧重点的使学生掌握三大岩性特征、地质构造、地质年代、地质读图等重要内容。同时,教材中与本课程联系不大的其他内容:如地球概述等可以通过科普知识的形式进行简单介绍。 结合注册公用设备工程师(给水排水)考纲,有的放矢地教学。注册公用设备工程师(给水排水)制度,不仅有利于规范从业人员水平,并对给水排水工程专业的教学改革起到导向作用[1]。注册公用设备工程师(给水排水)考试分为基础考试和专业考试,该考试实行全国统一大纲、统一试题的考试制度。基础考试分为基础考试(上)和基础考试(下),其中基础考试(下)为专业基础课,共120题(每题1分),包括水文地质学共计20分。在考试考纲中明确规定了每门课程的考点,因此在教学中,教师可以依据考纲有的放矢地安排教学的重点章节,使学生扎实地掌握给水排水工程专业基础知识,使其具备良好的专业综合素质及应用能力。考纲考点主要分布在地下水储存、地下水运动、地下水分布特征和地下水资源评价等内容中,因而教学中的重点章节应安排在地质构造、地下水形成、分布、循环、地下水流向井稳定运动和地下水储量计算及开采量评价等。对于重点章节的教学要做到条理清晰,在知识的深度和广度上下功夫。 巧用多媒体教学,激发学生学习兴趣 传统的教学对于概念和理论的阐述往往是抽象的,学生无法获得直观的感受,但形象的材料才易于被大脑接受和记忆[2]。多媒体改变了传统教学中粉笔加黑板单一、呆板的表现形式,能将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动其主动学习的积极性。由此可见多媒体教学的优点在于将知识点和图片、动画有机结合起来,直观地展示给学生。另外由于课时所限,省略了实践环节的教学,学生不能通过野外地质工作加深对于概念的理解,故通过多媒体教学展示矿物、岩石和构造就显得尤为重要。例如,将能反映岩浆岩、沉积岩和变质岩的形成过程、结构及构造特点的图片制成多媒体,使学生基本能辨认一些常见的岩石,进而深入理解岩石特性;通过观看火山爆发、地震等短片,使学生了解火成岩的形成、结构以及地球内部状态等。 采用有声、有色、有形的课堂教学模式,加深学生对于概念的理解,有助于记忆。但要避免多媒体放映过快,学生一味抄笔记的现象发生,教师在教学中需配合适当的讲解和板书,将知识要点进行板书,再穿插实际工程讲解,才能使学生充分认识到水文地质是一门与实际工程紧密联系的学科,而且掌握了将理论知识运用于工程实际的方法,提高了学习这门课程的兴趣[3]。 重视课前复习和课后练习 在每堂课开始新的教学内容之前,教师可以对上堂课的重要知识点进行提问并梳理上节课的主要内容,所谓温故而知新,此举在于承上启下,并通过提问使学生尽快进入学习状态。课后布置一道习题,帮助学生在课后记忆重要的概念,要求学生在答题时尽量用自己的语言组织答题,而不是抄写书本的段落。 结语 水文地质学作为给水排水工程专业课程体系中不可或缺的一门专业基础课,如何提高学生的学习兴趣是取得良好课堂教学效果的关键。在教授理论知识时,精选教学内容,配合使用多媒体教学,并尽量与工程实践相结合,才能使课堂教学具体生动、易于被学生接受。同时还应重视课后作业的布置,发挥学生的主观能动作用,帮助学生巩固理论知识,培养学生的自学能力。 地质学论文:构造地质学教学状况及思索 作者:孙永河 刘玉敏 付晓飞 杨文璐 单位:东北石油大学地球科学学院 书本知识与实际应用脱节构造地质学的教学不同于英语、数学等基础课程,构造地质学是理论性、实践性都很强的课程。它是由理论课、实验课及野外实践三个环节构成,描述性的内容较多,而计算公式和复杂的推理较少。我校在构造地质学的教学安排中没有合理的分配这三个环节的教学时间,使得理论课与野外考查课间隔时间太长,不能将学习的理论知识及时有效地在实际的实践中得到应用,从而使得学生不能很好的理解所学的知识,影响学习效率和教学质量。 学校选择的教材较单一教材建设是实现教学目标的基础,选择一本好的教材是实现教学大纲、教学目标与内容的根本,也是统一教学内容与保证教学质量的前提。由戴俊生老师主编的《构造地质学及大地构造》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,主要是针对地质学专业和资源勘查工程专业的本科教学而编写的。该书本着加强基础、培养能力、追踪学科前沿和突出石油特色的原则,系统地介绍了岩层产状、应力、褶皱、节理、断层等的基本概念、基本理论和基本研究方法。将基本地质理论与实践作为重点,有轻有重、层次分明、突出重点、强调特点,较好地保证了地质类专业的教学效果。我校的资源勘查工程专业及资源勘查技术等其他地质相关专业均采用该教材,但该教材在构造地质学分析与研究方法教学方面不能满足教学需求,因而对于提高学生实际工作能力有一定的局限。 目前,构造地质学的教学在学生、老师和学校各个环节都存在很多问题,致使构造地质学的教学质量没有得到显著提高。针对存在的这些问题,结合多年来科研和教学经验,本人提出一些看法和改革建议: 介绍专业应用领域和前景,激发学生的学习热情为了避免学生盲目学习,缺乏学习的积极性和主动性,这就要求我们在新生入学时或专业课开课前,尽量抽出一部分时间大致介绍一下专业的概况和本课程的应用领域和前景。可以邀请一些油田工作人员和专业课老师为学生举办一些介绍相关的专业背景知识的讲座,也可以从国际和国内能源发展状况来说明石油工业的重要性。石油作为一种战略物资,越来越受到各国的重视,其实质就是对石油能源的争夺。我国现在也高度重视石油工业的发展,把石油作为重要战略物资,放在优先发展地位。介绍我们所从事的地质勘探专业是石油工业的龙头专业,事关石油工业的突破和发展,这就更依靠年轻一代的大学生努力和拼搏。通过讲解,培养学生的专业理想,激发学生的专业兴趣,增强学生对所从事专业的自豪感和荣誉感。同时介绍一些学习专业课的方法,特别是对于构造地质学这种专业基础课,它不同于公共基础课,需要学生改变学习思维和方法。 建设优秀的教师队伍教学过程,即指教学活动的展开过程,是教师根据一定的社会要求和学生身心发展的特点,借助一定的教学条件,指导学生主要通过认识教学内容从而认识客观世界,并在此基础上发展自身的过程。对于年轻教师而言,通过组织培训交流来积累经验,还可以通过专家组的听课评审来不断提高实际的工作能力。教学过程作为一种特殊的认识过程,是促进学生全面发展的过程。年轻教师在教学过程中要明确有计划、有目的地引导学生进行认识的过程,要明确教什么、怎么教,并避免灌输式的教学,提倡参与式的教学,引起学生的求知欲;要避免结论型的过多而问题型的甚少;要避免教学设计过细,教学“弹性区间”较少。只有做到这些才能让学生过多的参与进来,变学生的适应性发展为创造性发展,变学生的被动学习为主动学习,从而免去了填鸭式的教学模式,能更多的开发学生的应用能力和智力。总之教师是课程实施的主体,教师的教学能力也关系到培养人才的质量。因此,提高教师的整体素质、强化教师的竞争意识和责任意识,有助于教学水平和科研水平的显著提高。 注重能力培养的实践教学构造地质学是理论性和实践性都很强的课程,除了良好的理论教学之外,构造地质学野外实习教学也是重要且必须得教学环节。学生通过老师的课堂讲授掌握教学大纲所要求的基本知识、基本理论。但学生在对于构造地质学这门课程的学习时,普遍觉得枯燥、难懂、难记,对于一些抽象的概念、术语更是束手无策。基于这种情况,我校在进行构造地质学的教学安排时,加大实验教学和野外考察的课时。为了培养和锻炼学生的动手能力和创新意识,培养学生的地质思维,实验课要以学生为主体,放手让学生尽量独立完成实验,教师仅就基本原理和要点进行讲解和辅导,锻炼学生的地质思维和文字表达能力。在做好实验课的同时还要强化野外实习,虽然通过理论课程和实验课的学习,学生对地质构造现象有一定的概念,但对相应的构造地质学内容了解还是比较少,不全面且抽象,加上实际地质构造现象的复杂性和多样性,使得学生不能将课堂学习的内容和实际构造现象完全融会贯通。所以野外实习对于构造地质学的教学来说是必要的教学环节。同时应合理安排理论课、实验课和野外实习的的教学日程。只有这样才能使学生做到理论与实际融会贯通,使抽象的概念描述转变成具体的地质现象。 合理选择教材,相辅相成合适的教材是一门课程成功的关键因素之一。我校本科生培养阶段所用的教材对于基本概念、基本知识、基本理论的教学是可以满足要求的。但是对于分析和研究构造地质学、培养和提高学生实际工作能力的目的还有所欠缺。因此,从全面提高构造地质学的教学质量的角度出发,还应在教材选择方面有所改革。对于不同类型的学生,在遵循大纲要求的前提下,对其教学内容进行适当的调整。特别是对于一些转专业的学生来说,在没有一定专业基础的前提下学习构造地质学会很吃力,所以对于这种情况的学生要积极引导,指导他们在课余时间主动自学,并与本专业学生多多交流。同时对于本科生和研究生教学要有所侧重,既要避免教学内容的重复还要防止有所遗漏。总之,应结合我校实际情况,合理选择教材,为提高构造地质学的教学质量提供良好的基础条件。 专业课教学是大学教育中一项极为重要的内容,教学质量的好坏直接关系到专业人才培养的质量,甚至对学生今后的发展都会产生重要影响。因此,无论从学校、教师还是学生的角度,都要高度重视。要根据我校实际情况和教学现状,不断进行探索、改革,培养学生的专业兴趣,激发学生的学习热情,提高教学质量。 地质学论文:构建地质学教学的对策 作者:孟元库 潘澄雨 单位:中国地质大学(北京)地球科学与资源学院 课堂教学应以学生为主体,老师把所要讲授的内容提前告知学生,由学生代表去讲,从而针对所讲内容提出问题,并由学生解答问题,若解答不了,再由教师具体讲解。引领互动式教学,促使学生主动地学习、自发性学习、合作式学习,在条件允许的情况下,可进行小班授课(20~30人),小组学习,根据不同的教学内容可采取不同的教学组织形式(图2),做到小课堂连着大问题。同时组织形式的开放性与“随意性”,打破教学的预期性,让学生的学习过程随着课堂的发生而发生,随着问题的发展而发展。因此,只有在教学中把学生放在第一位,发挥学生的能动性,教师去辅导、引路,而不是灌输,才能提高学习效率。否则很难激发学生的兴趣,更不用提培养构造地质学人才了。 注重实验,改变传统实验模式 构造地质学是一门实践性很强的学科,近1/3的学时都是在实验室完成的。因此,实验室的教学质量对于保证课程的教学质量至关重要。以往的实验教学多以理论为主,比如计算断层的位移滑移距离,计算某一个地区的应力大小来推测出应变大小,这些都是基于前人的资料,使自己的计算结果与前人的一致或相近,否则就要重新计算。笔者在本科阶段的学习中早已体会,这样的实验教学方式,违背了培养创新型人才与研究型人才的目的。笔者认为,学校的实验教学不应只注重实验结果,应该把工作重点放在实验教学过程中,让学生在实验的过程中明白基本原理,以便对课上的理论有更深刻的理解。例如,在研究岩石破裂时的受力情况、断层的形成过程和断层在空间的展布形态时,应提前做好可模拟实验的人造地层或人造岩石(自然岩石和地层可能需要很长时间,而且很难完全取到合格的没有变形的地层),让学生亲眼目睹岩石的破裂和断层的形成过程,即从无应变到一点一滴应变的积累以致最后褶皱断裂形成的全过程,而不是直接告诉学生结果,忽略岩石形变与断裂的过程。对于最后取得的结果应顺其自然,关键是让学生从实验中明白岩石变形动力学机制以及从微破裂到宏观破裂的全过程,而不是单纯验证已知的结果。让学生自己动手操作实验,记录实验过程,才能做到全方位激发学生潜力,为每一个个体提供思维发展的空间。 培养定量思维 在构造地质学的教学中,定量的内容必不可少。传统的教学方式是把地质学当做一门以描述为主的课程来教授,定量的东西较少。很多专业词语常用表述得不够准确,没有形成统一的认知,在野外每个人的认识是不同的,难免有所差别。例如,2011年11月份的研究生中期汇报中,一名硕士生由于定量化思维的模糊,在进行地震剖面构造解释时,冠以全篇逆冲推覆构造的假说。评审教师万天丰教授在审阅后无奈地叹道:“这不是学生的错,是老师的错。”最后万天丰教授做了纠正。他还指出在教学中很多教师没有对逆冲的位移量加以定量化,只是描述性地讲解,导致很多学生没有定量化的思维模式,以至于工作学习中错误不断。另外,对节理和规模过小的断层没有定量规定,只是描述性的区别,因此学生在野外对于位移量很小的断层不免误认为节理,到底位移量大于多少定性为断层,小于多少定性为节理(假如可以把位移量大于1mm的叫做断层,反之为为节理)。再次,破劈理与节理的定义也很含糊,很多构造地质学课本把破劈理定义为很密集的节理[1-3],这让人很难琢磨。笔者认为教师应该在教学中对某些概念加以定量,应该主动地引导学生培养定量的思维方式,使构造地质学成为一门真正的地球科学而不仅仅是一门描述性学科。再者,尽早让研究生参加科学研究、技术开发等学术科技活动,并得到基本的的科研锻炼,在此过程中培养他们的科学定量思维。 改革培养计划 一个好的、科学的培养计划对于优化资源配置以及提高人才培养质量有着重要的意义。目前根据中国地质大学(北京)硕士研究生招生计划(2010年),每名硕士生导师可以辅导多名研究生,即每名导师最多可培养学生20多(除博导外)人,基本上相当于本科一个班的人数。学生太多,导师不能亲自指导,最后就形成了“博士生带高年级硕士生,高年级硕士生带低年级硕士”的怪圈,而导师却失去了培养人才的根本性作用。这种现象是我们目前硕士研究生培养中较为常见的,却没有得到根本的改变,归其原因:(1)教学任务重,培养研究生的时间所剩无几;(2)生产科研项目多,任务急,忙于项目汇报等;(3)利益荣誉驱使—多项目、多经费,多学生、多劳力。导师考核制度不严格,对于近三年在研究生导师考核制度中不合格的教师应取消其培养计划,以便确保研究生培养质量。另外,改革构造地质学考试方式,全面实行教考分离。目前构造地质的专业课考试主要以闭卷为主。考试题目和历年相同或者相似(很多学生借鉴历年考题来复习,目的性太强,考什么复习什么),主要都是简单论述题目,缺乏主观性题目和创新型题目,题目过于机械化,无法真正考究最终的科研能力。再者,考试没有完全实行教考分离,任课教师担任出题人,以至于无法验证教学成果,对于人才的选拔没有实际意义。只有完全彻底地改革培养计划,才能从根本上科学、系统、高质量地培养学生,为未来的地质学发展注入新鲜血液。 培养全面人才 目前学校的课堂教学,分工过于精细,构造地质学教师只教构造,对于构造地质学中涉及岩石的问题全部归于岩石学课程,而岩石学中遇到的岩石应力分析问题重新推回给构造地质学,割裂了岩石学与构造地质学的密切联系,从而很多时候造成了一个教学上的“空白区”。因此加强学科的联系是毋庸置疑的,构造地质学不是一门独立的学科,它需要岩石学、地球化学等相关学科的支撑。教师在教学中应注重多学科的联系、激发学生的发散思维,培养学生的多元思维是其肩上的重大责任,也是培养全面人才必不可少的。另外,在课堂教学中应注重外语教学,它对我校迈向地球科学领域世界一流大学起着至关重要的作用,因为没有一流的外语教学就谈不上创建世界一流大学。而外语教学中应旨在大力发展英语语种的同时,注重发展其他语种的教学,即常讲的“多语种”教学,这对地质学教学来说刻不容缓。由于专业的特殊性,以地球为研究对象,走出国门去研究是构造地质学人才不可避免的,因此外语对于培养地质学人才的重要性就不言而喻了。最后,进行课程体系的改革是时展对培养全面人才的基本要求,促成课程改革的一个重要的外在原因是社会时代的发展。如果我们还固守在传统的教育观念和陈旧的课程体系上,是不能适应现实社会和未来世界的发展要求。笔者相信,通过教学模式以及人才培养方式全面彻底的改革,以人才培养为主,给他们更多的科学研究机会,并积极开拓他们的国际视野,在构造地质学学科建设上力争一流,我国的构造地质学发展必将迎来新的辉煌。 结论 (1)授课方式的改进是培养新一代地质人才的前提,从传统的教师为主到以学生为中心的转变,是人才培养的关键与重中之重。(2)实验是检验教学理论的基石,要关注实验过程,更要把实验的权利交给学生,要淡化最后实验取得的结果,即过程是关键,学生是主体。(3)时刻明白定量化是衡量一门理工学科的基本要求,在构造地质学的教学中,教师要时刻培养学生定量化的地质思维,学会用理论公式去总结野外现象,用理论公式去推导与预测地质现象。(4)在培养人才方面不要单一的、传统的教什么授什么,要引导学生建立多学科思考的思维模式,多语种的教学以及旧课程体系的改革,为未来培养优秀的地质学人才打下坚实的基础。 地质学论文:水文地质学教学方式创新 作者:马亚杰 常江 韩秀丽 单位:河北联合大学矿业工程学院学 教学方法改革 本课程教学改革的任务要求能够实现小课时、大容量、重点突出,强化应用能力及创新能力培养。首先,借助多媒体教学手段,精心制作内容丰富、知识点凝炼、逻辑过程合理的多媒体课件,课件形式上文字精炼、以图表为主,形象直观、主题突出。水文地质学十分强调实践性,许多概念描述现实地质存在,许多理论紧贴实际生活,因此在课堂讲授中大量采用“概念联想实际”、“理论联系实际”以及“启发式”、“引导式”方式,与学生互动讨论,活跃课堂、深入理解问题。以第二章地下水赋存中的潜水部分为例,将对潜水的描述,凝练为地下水面-隔水底板-潜水-地下水埋深-含水层厚度-等水位线图概念串。前5个概念以一张图清晰展示,启发学生联想生活中的实际,思考这些概念对应什么实际问题,比如地下水埋深,会对应取水井最小深度,井中水位会上下变化。等水位线图也以一张幻灯展示,启发学生思考,这样一个水位场的情况下,设置水源井选择什么位置,这个水源位置各有什么优点和缺点。在“引导式”教学中,结合教学重点设计了两个“工程问题引导式”补充教学内容,以锻炼学生的“解决问题式”而非“解题式”工程思考能力,培养理论联系的思维习惯,提高应用能力。如在第四章中,以“矿井涌水量预计”问题为引导,阐述达西定律的应用,并使学生掌握含水层划分求参、井流计算的方法,认识涌水量预计的工作流程与内容,教学引导流程如图1。 解决问题的“工程问题引导”较之于简化了的“解题式”引导,能更综合、多方面融合知识与理论,极大地激励了学生们主动思考问题的主观愿望,培养了学生们的地质思维和空间想象能力,使课本上抽象的理论变为活生生的知识,使孤立的知识变成了一个有机的整体。活跃了课堂气氛,学习也由任务变成了乐趣,由被动变成了主动。现行应试教育模式影响下,国内大学生自主学习的热情与能力上受到限制,与国外相比专业课课外延展不足、有难度,但课堂外延展是课堂教学重要的补充,能极大扩展学生学识容量,更有利实现小学时大课堂。在教学中我们设计了多种形式配合指令、建议与激励,加强课堂外拓展。(1)组织学生课下观看有益的影像资料,如山西襄汾县“9.8”特别重大尾矿库溃坝事故动画模拟演示、开滦赵各庄矿九东F3断层滞后突水多媒体演示、开滦东欢坨矿水害案例多媒体演示等;(2)设计学生感兴趣的问题,以调查报告、研究论文为作业方式,指令学生分组进行课下资料查询、问题研究与总结,老师跟进阶段,进行过程控制,避免没有工作只有结果的抄袭;(3)当前资源勘查行业外向化快速发展,对学生外向能力有了更高和更紧迫的要求,水文地质学基础为导论性课程,内容丰富,理论上不复杂难懂,很适合配合进行专业英语训练,因此整理并选择出内容适当的水文地质英文资料,建议并激励学生进行翻译,提高学生外向能力。(4)应用学术报告、工程师讲堂等方式进行课堂外拓展。 考核方式改革 在课程教学中,考核方式具备检验和激励双重功能。一方面要实现全面、客观、公平的检验学生的学习情况,另一方面要充分利用它的激励功能,特别是在课外拓展学习中的激励性。在该课程的考核方式改革中,细化了考核因子,采取成绩一(C1)、成绩二(C2)和成绩三(C3)三种成绩计算方法,如图2所示。图中上一级指标等于下一级指标乘以百分比权重的加和,如C1=P*30%+K*70%。为使考核更具激励性,最终成绩取三种成绩中的最大值。考核方式更加灵活、全面、可操作性好。 结语 地下水与人类生活息息相关,水文地质学基础课不仅是专业教学,也是素质教学,知识性、趣味性、实践性融会贯穿于每章每节。教学内容不断融入代表学术前沿和发展的新元素,教学及考核方法灵活机变,需要教师以责任心、热爱心、积极心渐进摸索,“流水不腐,户枢不蠹”,才能培养出优秀青年人才。 地质学论文:旅游地质学课改思考 本文作者:齐武福 王娟鹃 单位:云南国土资源职业学院 云南国土资源职业学院依托自身在地学方面多年以来积累的办学优势,率先在高职旅游管理专业开展旨在培养云南旅游业急需的高级应用性地学导游类人才的教学实践。在该专业的人才培养计划中,《地质学基础》被认为是一门必修的主干课程。就同名称或同性质的课程而言,综合性大学地理专业,师范院校地理教育专业以及地矿、水利、测绘、农学等专业开设的本课程已有相对成熟的课程标准和实施模式。但对高职旅游管理专业(地学导游方向)拟开设的《地质学基础》课程而言,在既无现成课程标准,又无合适教材的情况下,不论是课程目标和内容的确定,还是总课时数和课时的分配,都只能模仿和借鉴本科模式。但实施的结果表明:课程明显脱离了学生的实际———学生学习这门课的过程相当吃力,学习成绩不理想,未达到预期的课程目标。 一、降低和强化 上述问题的出现和存在与学生高考成绩居中,客观上存在着学习目标不明确,学习动力不足,稳定性差和缺乏自我调控能力等弱点有直接关系。同时也应看到,虽然学生的逻辑思维智能优势不突出,但是明显具有应用性人才的智能优势———思想活跃、参与热情高,表现欲望明显、社会活动能力强。显然,如何注重学生多元智能的开发,使课程更适合开发同学们的优势智能,调动同学们的学习积极性,使其主动参与学习,从而成为学习的主体等重要且基本的问题急待解决。一般来说,学术型、科研型和工程型人才由普通高等教育来培养,而技术型、技能型人才则由职业教育来造就。其中的技术型、高级技能型人才一般由高等职业教育来培养。因此,高等职业教育在类型上属于技术应用型教育,而不是学科型、工程型教育。从这个意义上讲,高职旅游管理专业(地学导游方向)开设《地质学基础》课程的目的很明确,就是培养学生阐述地质景观之科学内涵(亦即特征和成因)的能力。 但上述问题的出现和存在表明:在教学目标既定的前提下本课程究竟应该包括哪些内容———实际上还是一个有待研究的问题。经过学习和探索,提出了“降低和强化”的改革思路:“降低”即根据学生基础相对比较薄弱的实际情况,适当降低对理论学习的系统性和完整性要求,以“必需和够用”为度;“强化”即基于本专业“高级应用性地学导游类人才”的培养目标,强化室内实验和野外实习等实践性教学环节,以培养学生的专业能力。上述改革思路在2004级旅游管理专业(地学导游方向)的课程标准中得到了充分体现:过深、过难的内容被删除,某些理论性极强的内容其课程目标由掌握降为理解、或由理解降为了解、或减少课时数;增加实验项目,增加某些重要实验的课时数。但在教学实施过程中发现,无论再怎么调整授课内容的多少,《地质学基础》(地质类专业开设的这门课,虽然定位为入门课,但实质上偏重于地质学的二级学科———动力地质学;而其它非地质类相关专业开设的这门课,则是地质学主要二级学科核心内容的大综合,这里指的是第二种情况)课程所依托的学科仍然是理论性的。显然,将其设置为本科非地质类相关专业如地理、环境、钻探工程、掘进工程、采矿工程、岩土工程等的专业基础课,为培养宽泛职业能力或初步研究能力奠定专业基础是可以的;但将其设置为高职旅游管理专业(地学导游方向)的专业基础课,主观上想培养学生阐述地质景观之科学内涵的能力,事实上却没有也无法直接承担培养这种特定职业能力的任务。 二、紧扣和淡化 在课程实施过程中还发现:进高职学院学习的学生首先和最关心的问题不是“我怎样才能学好这门课?”,也不是“我学好这门课对我素质和能力的提高有没有用?”而是“我学好这门课对我毕业时的就业和工作有没有用?”。换句话说,他们的学习困难在很大程度上并不是因为其能力水平不足以支持课程的学习,而是因为他们普遍缺乏强烈的学习动机以及主动探索反思的学习习惯———学习兴趣不浓厚,积极性不高。上第一节课之前,学生翻开《地质学基础》教科书,从第一页飞快地翻到最后一页,结果发现连“旅游”二字都极少出现,顿生“学了究竟有何用?”等诸多疑惑———由此而引发“紧扣和淡化”的改革举措:紧密结合旅游专业,淡化学科界限。遂在课程名称上,去掉学科色彩过于浓厚的“学”字,加上专业属性鲜明的“旅游”二字,定为《旅游地质》。上述改革思路在2005级旅游管理专业(地学导游方向)的课程标准中得到了充分体现:改革绪论课实施模式以激发学生的学习兴趣,删除某些与本专业关系不大的章节,每个重要知识点都与旅游结合起来。 现在的大部分教科书和《绪论》课实施模式是典型的“学科”模式,即讲述这门学科的研究对象,研究内容,研究方法,与其它学科的关系,学科的历史、现状和未来,最多再加一点学习这门课程的意义。其实,这并不符合《教育心理学》的基本原理:学生对这门学科一无所知,特别是像《地质学基础》这种跨专业的课程,刚开始就给学生讲这些内容,学生怎么可能听得懂,又怎么可能感兴趣?遂摒弃了这种“学科”模式,代之以“课程”模式,即讲三个问题,一是为什么学?二是学什么?三是怎样学?而且着重讲第一个问题,第二、第三个问题则简明扼要地一笔带过。结果,《绪论》课讲完后,学生反映较好———大部分同学听得绕有兴致,在很大程度上激发了学生的学习兴趣和积极性。但在课程实施过程中也同时发现:将《地质学基础》与旅游真正结合起来,谈何容易!地质学的理论体系和研究问题的基本思路已相当成熟,要结合只能通过举例来结合,但举的有关旅游的例子终就是为了将理论讲透彻以帮助学生更好地理解理论本身,因为也可以举矿床、地下水、土木工程、环境、灾害、农业等方面的例子,这正是理论+实例的、被证明是行之有效的、以理论性学科为依托的课程实施模式。学生通过听课和阅读教科书后获得的主要是一种观察、分析地质现象的一般思路,而不是特定职业能力———地学导游能力所必需的那种观察、分析和讲解地质景观科学内涵的一般思路。而这也只是针对那些刻苦努力、基础又相对较好的学生而言,一般的学生获得的仅是为了应付考试而不得不记的一些零散知识点而已———从期末考试的卷面上可明显看出来:能考90分以上的学生基本属于第一种类型,大部分学生特别是考分在80分以下的学生基本属于后一种类型。 三、校本式开发 仅仅“降低和强化”不行,在此基础上“紧扣和淡化”也不够———唯一的出路只有在本科课程标准和教材、与旅游结合起来、学生基础相对比较薄弱这三者之间找到一个合适的“平衡点”———有意识地去开发一种既合高职生“胃口”,又基本能够被消化并可以从中汲取特定职业能力所需“营养”的新产品———《旅游地质》(而不仅仅是名称上的改变!)。在2006级旅游管理专业(地学导游方向)的课程建设中进行了这方面的初步尝试。 1、对课程所依托的学科进行重新分析:《地质学》研究的是各种地质现象,没有任何应用背景;而《旅游地质学》则研究的是各种地质景观,有明确的应用背景;地质景观肯定是地质现象,但地质现象未必都是地质景观。理论性的《地质学》只有一门(当然,有学派之分),但应用性的《地质学》决不会只有《旅游地质学》这一门(其它如《灾害地质学》、《工程地质学》等,但这跟学派之分没有关系)。要懂《旅游地质学》必须得懂《地质学》;但懂《地质学》,未必真懂《旅游地质学》。《灾害地质学》或《工程地质学》与《旅游地质学》之间肯定存在很大差别。显然,高职旅游管理专业(地学导游方向)开设的《地质学基础》课程所依托的学科应该是应用性的《旅游地质学》。 2、对课程的内容进行重新梳理:作为应用性学科,以地质旅游资源为主要内容的《旅游地质》还可以与另外一门技术方法性课程《地质旅游资源调查》相配合培养学生的地质旅游资源普查、详查或找寻、评价、开发的专业能力,但这种能力只能在区域地质调查能力的基础上培养,有点类似于地学导游能力只能在导游能力的基础上培养,而且主要是一种与物打交道的生产实践能力,未受过系统的基础地质课程教育的学生基本上不具备学习这两门课的条件;同理,未受过系统的旅游经济、文化、导游类课程教育的学生亦基本上不具备学习以地质旅游景观为主要内容的《旅游地质》以及相应的技术方法性课程《地学导游》这两门课的条件,因为这两门课所培养的主要不是一种生产实践能力,而是一种与人打交道的服务实践能力。显然,高职旅游管理专业(地学导游方向)开设《地质学基础》课程应该是以地质旅游景观为主要内容的《旅游地质》。 3、对课程的层次进行重新定位:中职的相关课程一般称《地质景观导游基础知识》。显然,这样的课程是知识性、介绍性和记忆性的,是各种成熟学科知识模块的有机组合,最多只能叫“课目”。中职生只要能够将主要的知识点复述出来,就算达到目的了;如果大学本科或研究生要开设,应该是学科性、探索性和引导性的《旅游地质学》(跟高职开设的《旅游地质》相比,多了个“学”字),是各位学者对这一领域前沿问题最新研究成果的系统梳理,对本科生或研究生的要求则是系统掌握各种学说和观点并在此基础上形成评价、反思和批判这些学说和观点的能力。而高职拟开设的《旅游地质》显然是原理性、分析性和理解性的,应该是以新的应用性学科为基础建构的、为依托开发的,可以叫“校本课程”。高职生应在掌握基本知识的基础上获得观察、分析及讲解地质景观科学内涵的一般思路和方法,才算真正达到了教学目标。如果说“模仿和借鉴”的做法仅使同名称或同性质本科型课程的形式有所改变,“降低和强化”的改革思路又使同名称或同性质本科型课程的内容有所改变;那么“紧扣和淡化”的改革举措使高职《旅游地质》课程的形式发生了改变,而“校本式开发”则试图使高职《旅游地质》课程的内容发生根本性改变———从这个意义上讲,对高职旅游管理专业(地学导游方向)开设的《地质学基础》课程所进行的校本式开发还存在许多问题有待进一步探索。 地质学论文:医学地质学浅议 1医学地质学的概念 美国于1965年曾提出“医学地质学”一词,经过几十年的科学研究和实践,医学地质学越来越多地为人类的生存环境、健康状况提供更加合理、更加科学的理论依据。关于医学地质学的概念,不同的学者都给出不同的定义,但实质都是人类健康和疾病的成因与地质环境的关系。概括地讲医学地质学是研究地质材料和地质过程对动物和人类健康影响的学科,是处理自然地质因素和地质环境与生态环境间关系的学科,是认识人类健康与疾病的地理分布及其成因的学科,是介于医学与地质学之间的交叉学科。 2医学地质学研究的主要内容 人类是在地球发展过程中,生物进化达到高等阶段的产物,人的出现有赖于适宜的自然环境,他们相互依存和制约,经过长期的发展,自然环境达到了适宜人类生存的相对稳定的生态平衡,如果其中任何一种因素发生重大变化,这种平衡将遭到破坏,就有可能使环境不利于人类。医学地质学就是以与人类和动物有关的有益的有害的物质为研究对象,地球上的无机物和有机物对人类、动物、植物的作用和影响正是医学地质学研究的领域。医学地质学研究内容主要包括:地质环境和人类健康的关系、地质环境与流行病学的调查、地质环境与地方病的调查及防治措施的研究、地质环境与药物。 2.1地质环境与人类健康的关系 人类的身体健康与自然环境密切相关。2000多年前的《黄帝内经》出自战国到东汉数代医家之手集体著作,书内对于机体与外界环境的关联、对于疾病发生的空间分布做了全面的阐述,倡导“人与天地相应”,指出了机体与环境应建立同步关系,并强调在辨证论治过程中应考虑地理环境因素,强调了人体与自然地质环境相互依存又相互制约的关系。地质环境中的微量元素通过土壤-水-植物-食物-人体这个食物链进入人体,如果维持人体正常发育所需的微量元素供量不足或过剩,人体正常的发育生长及代谢都会受到影响。如人体严重缺硒会导致克山病,硒过剩会引起硒中毒,导致“碱毒病和蹒跚病”等。随着现代社会工业化的高度发展和人民生活水平的不断提高,人类生存的环境污染程度日趋严重,生态环境遭到不同程度的破坏,人类健康面临的威胁越来越大。 2.2地质环境与流行病学 流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素,并研究防治疾病及促进健康策略和措施的学科。医学地质学把地质环境与流行病学是否有关联作为研究内容,就是要研究环境因素与人体健康之间的相关关系和因果关系,从而揭示环境的改变对人群健康潜在的和长远的危害。 2.3地质环境与地方病的调查及防治措施 地方病是在某一特定地区,与一定的地质环境有密切关系的疾病,是由于地壳中元素分布不均匀,某些地区某种元素严重不足或过高引起的。长期的复杂的地质作用以及人类生产活动的影响,使得地质环境中含有对人体有害的元素,如铅、镉、汞、砷、氟等,通过食物链进入人体,致使人们产生疾病。在花岗岩和变质岩地区,沿活动断裂带的氡气含量高于其他地区,断裂带附近的人群肺癌发病率明显高于其他地区。例如:原生环境中缺Mo的地区成为食管癌高发区。我国是地方病高发国家之一,我国古籍对地方病的记载已有数千年历史。20世纪60年代中期,中科院地化所等科研单位就开始了全国范围内的克山病与大骨节病的防治研究工作,30多年来,我国的地质工作者与医学工作者密切配合,对我国几种主要的地方病的环境病因、病区环境地球化学条件及可能与疾病有关物质环境、地球化学行为的研究取得了系列重要成果,在地质环境与保护人类健康方面作出了重要贡献。 2.4地质环境与中药 2.4.1矿物药的发展成就 我国地域辽阔,矿产资源丰富,是矿物药资源的天然宝库,足以保证矿物药的药材资源和临床用药。中药学是我国医药中的国学,我国应用矿物(化学元素)治病已有2000余年的历史。湖南长沙马王堆汉墓出土的《五十二病方》可称为我国最早的药物学专著,记载矿物药21种;春秋战国时期的《山海经》记载矿物药64种;到了明朝李时珍的《本草纲目》,则开创了矿物药的先河,载药1892种、附方11096个,对中国和世界药物学的发展做出了杰出贡献。20世纪医药地质学代表性著作有李鸿超主编的《中国矿物药》、郭兰忠主编的《矿物本草》。 现代科学证明,能作药用的矿物岩石有100多种。矿物药主要是天然矿物,它们在药品中的用量虽然很少,但治病的功效却很好,是中成药中不可缺少的重要组成部分,与动植物药材同为重要的药物资源。药用矿物种类繁多,药理作用也各不相同,其中能作内服药的有30种以上,能作外用药的有几十种,例如雄黄。矿物中含有的一些微量元素也是人体所必须的,如铜、硒、锌、钼、碘、钴等,可以补充人体之不足,增进身体的健康。医疗矿泉水也可治病。其中,氡泉的氡辐射有刺激肌体和杀菌作用,对心血管、神经系统、原发性高血压、皮肤、关节炎等病有疗效;碳酸泉水能中和酸而用于治疗肠胃病、结石症、糖尿病等;还有硫酸盐泉、硫酸钠泉、氯化钠泉、硅酸泉等也都可以治疗许多疾病。 2.4.2药用植物的发展成就 中国是中草药的发源地,目前我国大约有12000种药用植物,对中草药的探索也经历了几千年的历史并形成了一门独立的科学——本草学。《神农本草经》是现存最早、最完整的专门本草著作,为我国早期临床用药经验的第一次系统总结,被誉为中药学经典著作。全书分三卷,载药365种(植物药252种,动物药67种,矿物药46种),分上、中、下三品,其历史地位是不可低估的,它将东汉以前零散的药学知识进行了系统总结,其中包含了许多具有科学价值的内容,被历代医家所珍视。而且其作为药物学著作的编撰体例也被长期沿用,作为我国第一部药物学专著,影响是极为深远的。 与西药相比较,中药绝大部分是野生或栽培植物即药用植物,具有取材天然、来源丰富、毒副作用小等优点,然而随着我国中医药产业的快速发展及世界范围内天然药物的不断发展,国内外对中药资源的需求迅速增加,使我国中药资源的消耗加大,给濒危的药用植物资源带来毁灭性的危险。地质环境的改变对植物的生长起着决定性的作用,现在中国处于濒临灭绝的3000种植物中,用于中药或具有药用价值的约占60%~70%,因此加大对药用资源的保护,特别是濒危药用资源的保护,显得极为迫切。 3医学地质学发展的历史 3.1医学地质学在国外的发展状况 国际地质科学与环境计划委员会在1996年建立了医学地质工作组,现已有57个国家和国际组织参加。在第32届国际地质大会上,医学地质学这一地学与医学的交叉学科得到了广大地学专家的重视。2002年瑞士、美国等地质调查局携手参与名为“454”国际地质对比计划项目——医学地质学这一课题的国际合作研究,主题是环境污染、环境病理学、地球化学、地质环境、金属元素暴露所产生的后果等分析,以及它们在环境、公共健康等方面的作用。此项目在全球范围内聚集了发展中国家从事医学地质学的科学家及其身处世界其他地方的同事,强调影响人类和动物健康的地球科学因素的重要性。 第七届环境地球化学国际大会2006年9月在北京召开,这次会议特别研讨了两个具有中国特色的环境问题:地方病与人体健康的研究,如砷中毒和氟中毒等;生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建,如西南喀斯特脆弱生态地区和西北干旱半干旱地区的环境问题及生态重建。会议之前大会还举办了一个国际医学地质学培训班。我国学者在环境地球化学与健康研究方面,特别是在环境致病方面所取得的研究成果引起各国学者的关注。 3.2医学地质学在我国的发展和实践应用 早在20世纪60年代初,在刘东生院士的倡导下,在中国科学院地球化学研究所建立了环境地球化学研究室,开展了克山病、大骨节病、地方性氟中毒的环境地球化学研究。从事水文地质、水温地球化学研究的林年丰教授在中国最早使用了“医学地质学”这一术语,并出版了相关内容的专著。为了加强中国学者与国际医学地质界的交流,国家自然科学基金委员会资助,中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室和中国矿业大学(北京校区)共同主办了医学地质学学术讲座和研讨会。 经过多年的研究,专家们发现克山病和大骨节病的病因研究有了新的进展,环境中的Se和Fe、Cu、Zn等微量元素的含量是否适宜是发病率高低的一个重要原因。地方性甲状腺肿是因为人体摄入碘缺少,因而甲状腺的合成减少,血液中甲状腺浓度下降,由于中枢神经系统的作用,使甲状腺细胞增生和肥大,于是形成了甲状腺肿,经过大量的实践证明,用碘盐来补充人体摄入碘的不足,对防治该病的效果是确切可靠的。 进入20世纪,建立与发展我国自主新药研究体系,推动其产业化进程成为专家学者们面临的挑战。随着我国国民经济的发展,中国的传统医学由临床医学向跨学科合作研究发展,以期更科学、更大限度的为人类健康而服务。中国的医学工作者和地质工作者们经过多年的合作和研究探讨,积极开展医学地质学研究,开发医药地质资源,将会为人类的幸福安康做出更大的贡献。 地质学论文:基于工程教育认证背景的资源勘查工程专业《构造地质学》课程教学改革 摘要:《构造地质学》对资源勘查工程专业工程教育能力的培养具有重要作用。本文从工程教育专业认证出发,分析《构造地质学》课程教学的现状以及存在的问题,从优化教学内容及环节、改进教学方式及方法、完善考核及评价方式三个方面提出本课程教学改革的思路。 关键词:工程教育;专业认证;构造地质学;教学改革工程教育认证制度是提高我国高等工程教育的质量、促进工程教育的国际化的重要推动力之一,也是实现工程教育的国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。[1]我国开展工程教育认证的目标是:构建中国工程教育的质量监控体系,推进中国工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系,促进工程教育与企业界的联系,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进中国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。我校于2015年9月启动“资源勘查工程专业”的工程教育认证工作,认证包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件等七个要素共12条毕业要求。 《构造地质学》资源勘查工程专业一门理论性和实践性很强专业核心课,是目前工程教育认证体系中专业基础课程。根据工程教育认证的标准,结合我校实际,构造地质学课程要求学生应具备以下几方面的能力要求:工程知识要求,即掌握专业基础知识,具有应用相关数理化知识解决复杂地质问题的技能;问题分析要求,即掌握基础地质相关的室内实验方法与技能;研究能力要求,即掌握地层、沉积与构造分析与研究的方法;工程素质要求,即掌握现代相关实验设备,能用于地层、沉积、构造及油气地质等的鉴定与分析。 由于这门课程具有较强的理论性与实践性,是一门比较抽象的基础理论课程。[2]为提高这门课程的学习效果,激发学生学习兴趣,使该门课程达到工程教育认证的标准,笔者对《构造地质学》课程教学进行了系统分析,对课程教学改革进行了系统的分析。 一、《构造地质学》课程教学的现状以及存在的问题 1.学生对课程性质认识不清。学生对于数学、英语等基础课相对比较熟悉而对专业课比较陌生,对自己将要从事专业的认识也十分模糊。尤其在课程学习中,各个课程的任课教师往往片面强调自己承担课程的重要性,使得学生在学习上存在认识上的误区,把该课程的重要性与其他非核心课程等同对待,使得学生的学习动力不足,影响学习质量和教学效果。 2.教学内容及教学方式与工程教育认证标准不一致。与工程教育认证目标要求相比,我校以往《构造地质学》各部分的教学内容、教学方式及考核方式上不够具体,在目标达成度评价时指标点拆分上,部分指标点的支撑难以在教学过程中体现出来,难以量化的问题较为严重。 3.理论知识与实践环节脱节。构造地质学的理论性、实践性都很强,它整个课程体系由理论课、实验课及野外实践三个环节构成。而调研发现,我校在构造地质学的教学安排中这三个环节的教学时间及先修后续等方面存在一定的问题,使得理论课与实验课、实践课在时间衔接上存在漏洞,学生的学习效果和教学质量受到一定程度的影响。 二、《构造地质学》课程教学的改革设想 以工程教育认证要求为目标,把地质思维能力、处理复杂地质问题能力的培养作为《构造地质学》课程教学的目的和实验教学的指引方向。在进行课程有体系教学的基础上,结合我校实际情况,拟从以下方面开展教学改革。 (一)优化教学内容和教学环节 1.树立核心课程意识。从大一开始,引导学生树立《构造地质学》的三大专业课的支柱地位。提出重要性的同时,循序渐进地启发学生的积极性和兴趣与好奇心,做到开端就抓住学生的注意力,使学生注重之后的理论教学与实践教学。 2.理论教学环节。在理论教学环节,主要从以下两个方面开展教学改革。第一,对于地层产状及接触关系、褶皱、节理、断层等核心内容,适当地增加学时强化讲解,重点简洁明了地讲解力各种基本理论、研究方法和应用,尽可能多的在理论学习过程中展示各种实际野外图片、仿真模型及实物模型等,让学生在掌握基本理论的同时,对各种构造作用有一个直观的认识。第二是,对于与本科生工程实践能力培养联系不紧密的内容,比如大地构造学派、槽台学说等内容在课时上予以适当压缩。通过对核心内容的调整和强化讲解,学生可全面巩固构造地质学教学内容,增强对各种具体地质现象的现实认识,提高了学生分析和解决复杂构造地质问题的能力。 3.实验实践教学环节。在实验实践教学环节,主要从以下三个方面开展教学改革。第一,在实验教学中,首先要课前让学生预习相关的理论教学的原理及演化过程,为实验教学开展做好充分准备,预习情况计入实验成绩,作为课程成绩的组成部分;第二,在课程作业环节,在教学过程中布置综合读图分析及小论文,以3~5人为小组,课程结束后一周之内完成并上交;第三,在教学过程中,结合学校本地周边环境及地质条件,利用周末时间组织一些典型构造剖面的课间实践教学,以使得学生的理论与野外实际及时结合。 (二)改进教学方式和方法 1.注重启发式教学,在讲解一个知识点前,进行原理启发,留下学生思考的空间,并在下次理论教学课上,进行讨论,使学生有一个先行的模式,不正确还可以进行修正,加深记忆。 2.利用一些现今地质模拟软件,给学生展示一些简单模型,演化,受力分析等技巧,使学生可以在课余时间自行学习创新。 3.在实验教学中,注重学生分析及合理演化能力的培养,在具有启发性的问题中,发现优秀学生,分别带领实验小组,课堂上,可以有效指导实验进行方向,课下可以随时探讨课后习题。 4.在完成一个章节教学后,可以选择实际地质区块,给予学生小组一些地质资料,让其完成一个构造演化,或受力分析,或形态分析的报告,随后对全班同学进行演示,作为平时成绩的一部分。 (三)完善考核和考评方式 组织好课程考试不但能够检查出学生的学习成绩,反映出课程教学效果,而且也能激励学生勤奋学习,从而实现教学目的。现有《构造地质学》课程主要由平时成绩(15%)、实验成绩(15%)和期末成绩(70%)三部分组成,平时成绩主要看学生的考勤、作业等情况,实验成绩主要看学生实验报告情况。结合课程教学现状,成绩考核方面主要从以下几个环节进行: 1.平时成绩方面。除了常规的考勤、作业等情况,增加课间实习、课程小论文等环节考核,并适当的将平时成绩所占总成绩的比例提高。 2.实验成绩方面。取消以往单看实验报告给成绩的思路,重点根据试验过程给分,包括实验预习情况、实验流程规范情况、实验报告质量情况等,每项分数均予以量化。 3.考试成绩方面。考试包括单元测验和期末考试。单元测验方面,按照教学大纲教学进度,开展阶段性的单元考试,闭卷开卷、笔试口试均可,这样不但给学生指出了学习重点,而且也有利于发现问题,促进教、学共同提高;期末考试方面,采用多种试题类型相结合的方法认真组织考题,既考知识,又考能力,既考基本理论,又考基本技能,不出偏题,怪题,避免死记硬背,重视理论的理解,要求学生在正确分析的基础上答卷,使学生考试成绩建立在对专业知识学懂、学活、会用的基础之上,从而减少了考试失误,也避免了学生突击学习通过考试的侥幸心理。 三、结束语 我校资源勘查工程专业要培养掌握矿产资源地质调查与勘探的室内、外工作方法,具有对矿产地质、矿床分布规律等进行综合分析和研究的初步能力,获得工程师基本训练的高级工程技术人才。《构造地质学》作为专业核心课程,是一门理论性和实践性很强的课程,[3]工程教育认证背景下,课程教学改革势在必行,要在改革过程中从优化教学内容及环节、改进教学方式及方法、完善考核及评价方式三个方面开展改革,激发学生对构造地质学的热情及学习兴趣、突出应用能力的培养,才能真正达到工程教育认证的毕业能力要求。
为提高水工建筑物的防渗水平,找出一种经济合理且技术可行的防渗措施,在我国的水利工程领域,必须做好基础防渗工作。结合工程实践,对高压喷射灌浆施工技术的具体应用进行分析,以探明该技术应用方法和要点。 1高压喷射灌浆施工技术的简介 水利水电施工过程中最常见的施工技术之一便是高压喷射关键技术,其渗透在施工的各个环节中。通过度实际工作的经验总结可知,利用高压喷射灌浆施工技术,其主要特点优势表现为:第一,在实施高压喷射的同时需在地面预设一定深度的钻孔,通过高压喷射灌浆改善土地的现有结构,使其与工程更适应。并通过不断的转动转杆提升地质。在对土地利用高压喷射进行固化时,可采用不同的喷嘴进行浆液喷射,实现土体的高效糅合与固化,提升地质的使用性能,保证其满足水利水电工程对土体的硬度要求,进一步强化土提性能。第二,采用高压喷射灌浆方式凝固土体时,其固结方向与性状受喷射方向与力度的影响,并表现出相辅相成的联系。采用不同的喷射方式可形成不同的土体固结,如固定方向喷射、螺旋式、摆动式喷射等,形成不同的土体固结形状。采用固定方向喷射式,可形成壁状固结;利用螺旋式喷射则可形成柱状固结,大大增强了地基可承受的剪切强度,强化地基稳定性。利用螺旋式固结可对地质土质有所改善。当地基需要承受较大荷载时,可增强地基的耐受度,保证地基平稳不易损坏。通过螺旋式喷柱可强化地基的负重能力,尤其是通过喷动式摆设可保证地基不变形,形成较厚的扇形,增强地基的防渗能力,实现对水利水电安工程边坡的固定。 2高压喷射灌浆技术的基本施工方法及要点 现阶段,施工过程中实现高压喷射的技术方式主要有两种:第一是,将浆液灌至无损铁嘴内,其工序是先清洗打磨注浆嘴,完成加工等措施后,实施灌浆,完成灌浆后再次进行清除;第二种是,利用对地基进行打孔,将浆液灌至孔洞中实现灌浆随后进行浆液冲洗。在钻孔时需要注意及时检测与补修漏洞处,对孔洞漏渗处及时封堵,促进浆液向孔外方向流动,当其返出后及时停止。要注意把控钻机钻洞时始终保持垂直于地面的角度,控制钻机牢固性,保证钻孔进程中,孔的斜率始终符合规定要求,进而增加防渗墙间交接的精密性、高效性,防止因孔倾斜导致叉桩等问题的出现,在此过程中,还要时刻把控钻孔的深度,合理要求严格控制孔间距,通过高质量的作业提升工程的品质,避免出现返工、防止作业失误增加成本预算,调控施工进度。当现场检测钻孔符合规定时,可利用风水轮对孔隙间进行清洗除杂,保证孔洞畅通无阻,可正常工作。通常工程中多采用2×1.1的测压管并以土工布包裹外壁,同时应制造黄沙漏层在测压管的周边,保证其密实性确保其压力值规范,使测压管发挥其最大功效。向孔洞中插入喷射管时,要保证插入关于地面孔洞方向垂直,并在缝隙中插好,直至最深处,并注意控制插管速率。进行孔隙插管时应注意:第一,想套管内注入塑性水泥,并使水泥直至管口高度在停止,水泥完全凝固后,才可将插入管向外拔;第二,向套管内插入材料均匀密实的PVC塑料管,完全拔出套管后,再完全插入喷射管。进行灌注浆液配制时,需要按照标准制定的水灰配比配置喷射液,一般情况下为6:5的水比水泥,并控制水泥搅拌时间超过两分钟,但是浆液不得置放超过四小时。在对配比浆液使用之前,进行严格的过滤操作,检测的频率为15min~0.5h检测一次,控制浆液密度不得超过标准规定。不得对以配置好的浆剂进行离析处理,若违反浆液的配制规范则需将其视为废液,进行对应处置。 3水利水电工程施工中高压喷射灌溉技术的应用 3.1钻孔 进行钻孔施工的基础就是对水利水电工程的全面进展状况进行了解,根据其建设现状,及时查疑补漏,保证其内部泥浆始终在不断的进行循环利用,不断向孔外反出,直至空孔终结束。在此环节作业时,必要情况下可同时开展钻进与跟管。在钻进过程中需要注意的内容是,控制钻孔机的下钻角度与方向,当其已达到预先设计的位置时进行垫平,此后选择适宜的方式如水平尺等对物理参数进行侧脸与统计,分析孔洞性能及合标性,最常见的物理参数测定为机体水平度、立轴水平度。在进行孔位设计时,在其50mm的范围内都为正常偏差值,此时要控制孔洞灌浆率为0.5%,孔深必须要超过设计的底高程。在进行钻洞时,要注意一次成孔率,平均每3米需测量一次水平度,防止孔洞出现倾斜偏差。进行钻孔设计时,必须要对孔距进行合理设计,防止防渗出现差错,并据此提升工程质量,把控施工进度,控制施工成本,并在此基础上提升凝结体的可靠稳定性。 3.2下入喷射杆 喷射杆应深入泥浆固壁孔内深处,直至底部最深处,但在下喷杆的下入过程中需要注意的内容为:第一,常见的套管跟进方式有两种,分别是钻杆在终孔后取出,下入喷杆完成后在向外拔出套管;另一种是钻杆在终孔后取出,将护臂泥浆注入套管内或采用PVC管护臂下入;第二,利用泥浆护臂钻孔法进行钻孔时终孔后可直接将喷杆下入;第三,将钻杆直接作为喷杆实施旋转振动钻进法或射水法;第四,完成地面试喷后再进行下管,及时检查机械管路的运转状况,并注意校正喷射方式、调控摆动角度。 3.3高压喷射施工 利用喷射管将高压水、水泥浆、压缩空气等成分下入至预定孔洞深度后,要按规定顺序合理输送不同成分,保持连续性的静喷1~3min,对冒出浆液冒出以设计参数为依据,科学合理的进行喷射,控制喷射的进程中,各项数据符合设计的要求如速度提升值、压力气压值、浆液流量值等符合设计要求,随后准确全面的记录检测的真实数据。如此一来,保证高压喷射灌注技术的各项施工参数符合设计标准,进而提升施工的精准性,保证工程质量。如此可见技术参数与喷射效果之间紧密相连,钻孔、下入喷射管等基础工作更是施工保证参数符合设计要求的基础。可见施工中任一环节的纰漏或差错都可能导致水利水电施工存在安全隐患,提升高压喷射灌浆技术的施工效果,对水利水电工程的影响不容小觑。 4水利水电施工中高压喷射灌浆技术应用的注意事项 第一,在前期钻孔时,要充分考量施工的环境地质,对其相关环境参数进行密切调查,防止钻孔过程中,出现卡钻、掉钻头等问题,根据地质条件及时更换护壁钻、潜孔等,尽最大可能降低钻孔时可能发生的隐患,如塌孔、钻头受损等。第二,设计施工计划之初,就充分分析天气状况对应用高压喷射灌注技术的影响,对施工效果进行预测判断,综合运用地质勘察、水文气象勘察等结果,重视施工中防水措施的质量。第三,均匀搅拌灌浆注液,提升成柱的防渗透性能与承载力。第四,仔细检查施工过程中各项原材料质量与配比,施工时注意质量监控,完工后进行强度检验等,通过以上操作保证混凝土裂缝不受承重负荷影响发生变形、损坏等。 5结束语 总之,为了保证其建设质量,需要积极开展灌浆工作,并对施工过程进行全面的监控。由于高压喷射灌浆技术的施工难度较高,为此需要依据各个施工现场的地质情况以及建设需求,谨慎地选择技术类型,并做好环境保护措施,防止其对周围群众的生活造成负面影响。
突发性地质灾害的防治与应对:突发性地质灾害的监测预警问题 摘 要:突发性地质灾害因为前期的表现不明显,在预报的过程中存在一定的难度,因此在进行预警的过程中需要对现有的技术进行创新,提升预警系统的科学性,将预警结果进行分析。突发性地质灾害对于人类的危害非常大,严重的时候造成人们的生命受到威胁。这样的情况下地质灾害监测预警系统是进行地质灾害的重要途径,也是减少危险发生的方式。本文主要针对突发性地质灾害的监测预警问题进行分析。 关键词:地质灾害;突发性;地质;预警准则 一、突发性地质灾害概述 突发性地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流和地质塌陷等灾害,灾害的类型分为两种,一种是单一性的,灾害单独发生,在一定的时间段只存在一种地质灾害。另一种是群发性的灾害,例如崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷这四种灾害中发生两种以上,群发性的灾害一般的危害较大,进行监控难度也较大,在进行预警的过程中也存在一定的问题。具体的特征如下。 (一)单一性灾害 单一性地质灾害是一种灾害的单独发生,在进行监控的时候可以建立宏观前兆预警系统以及微观精密监控系统,通过对系统的宏观预警使得人员及时的撤离,避免出现人员伤亡。通过微观精密监控系统可以对地质内部的一些情况进行及时的了解,掌握地质变化,避免出现更加严重的灾害,对灾害进行更加严密的控制。 (二)群发性灾害 群发性的地质灾害具有鲜明的特点,首先从区域性方面分析,爆发面积覆盖非常大,并且具有很强的区域性,造成危害波及范围较广。群发性的地质灾害出现群发性的特征,影响力巨大,可以在数小时之内造成严重的人员财产损失,并且在爆发方面非常突然。其次,群发性地质灾害具有爆发性,可以在不同的地点同时发生,严重的影响地区的安全。一般情况下地质灾害出现的原因可以归纳为以下几点:在一定时期和区域内出现大范围的强降水,造成地质运动受到影响。再加上发生强降水的区域内高山、陡坡和深沟聚集,在强烈暴雨持续作用下,残坡积层达到过饱和状态后发生类似瀑布样的突然“奔流”,形成突发性灾害。同时在这样的区域内如果植被的覆盖率较低,地质条件特殊,就会出现渗流带,也会造成突发性地质灾害。 二、突发性地质灾害的监测预警系统 (一)设计思路 地质灾害预警系统在设计过程中需要实行双轨制,采用预警系统与当地实际相结合的方式,政府部门需要发挥自身的工作积极性进行预配合,做好群测工作,共同建立地质灾害预警工程技术工作体系和组织工作系统,对技术进行全面的支持。在进行预警系统建立的过程中要将气象、水利和地震等研究部门纳入到监控体系中,特别是群发性的自然灾害,专业研究方面较少,缺乏研究基础,需要开展预警示范区研究,在地质监控系统建立之后,结合当地的实际情况,对技术进行推广,及时的对系统进行完善,发现问题及时进行解决。 (二)预警范围 预警系统的建立,需要将进行A警的范围进行确定,首先是严重破坏交通线路地段,将一些威胁到基础设施的通讯、电力等方面进行监控,避免灾害造成通讯的中断,影响救援工作。其次在一些桥梁和水坝的位置,需要安装预警设备,防止突发性灾害对交通的影响。再次需要对水上航运和一些工矿区进行监控,防止造成较大的人员伤亡。其中需要注意因为群发性灾害可能发生的位置较为特殊,因此进行监控的过程中炫耀考虑到当地的实际情况,尽量选择简单并且易于理解的方式,及时向公众颁布地质环境情况数据,在危机时可以尽快的做到后续的工作安排,和当地气象水利部门联合预警信息。 三、突发性地质灾害的监测预警问题 (一)准确性不足 地质灾害的具有自然和社会双重属性,在自然属性方面,无论是单体和群体,符合自然界的对立规律性,地质灾害的发生这地壳活动的必然结果,地质灾害社会属性研究的根本问题是进行地质环境的探索,特别是突发性的地质灾害,本身的发生时间和破坏程度就难以保证,再加上人类的破坏,造成的突发性地质灾害更加无法预测,建立地质灾害语预警系统的必要性就进一步的凸显出来,需要建立可续的预警系统,降低自然环境带来的问题,减少地质灾害造成的危害。但是在进行预警系统建立过程中,各个地区的情况不同,灾害产生的原因也不同,再加上人类活动的出现对灾害造成的影响无法准确估计,造成预警准确性出现问题。 (二)预警系统不够全面 突发性地质灾害发生的情况非常的复杂,不仅仅是自然原因,还包括人为的原因,但是预警系统建立的过程中只可能对自然原因进行分析,人为原因方面的分析没有在系统中现实,而地质灾害的社会属性突出的体现人类活动的参与程度,人类对于居住环境的改造,使得外部环境出现变化,这一方面也是需要考虑的内容,如果没有全面的进行考虑可能造成预警准确性受到影响。 (三)地质数据分析不科学 在进行地质灾害预警过程中,对于地表的变化分析较多,但是对于地壳内部的数据分析存在一定的滞后性,搜集的数据并没有发挥应有的价值,对于地质条件变化的分析不清楚,造成地质条件在变化的过程中得不到及时的反馈,从而错失了预测的最佳时机,造成地质灾害的发生,对人们的生命财产造成威胁。 总之,突发性的地质灾害对于人类影响非常巨大,但是实际工作中进行预警却存在一定的难度,建立预警系统的过程中也存在一定的问题,影响数据检测准确性,因此需要建立区域突发性群发型地质灾害的预警准则,为群测群防提供技术支撑,以促进政府、科技界和公众社会的联合行动,指导当前和今后一个时期的区域突发性地质灾害的概率预警和综合减灾工作,提升突发性灾害预警的质量,为预警系统的整体管理提供条件。 突发性地质灾害的防治与应对:黎川县突发性地质灾害气象预警研究 【摘 要】黎川县地质灾害气象预警研究是通过在“黎川县1/5万地质灾害调查项目”所获得的大量最新地质灾害数据的基础上开展地质灾害气象预警研究工作,利用GIS技术结合地质和气象资料分析,建立符合本区实际情况的突发性地质灾害预警预报数学模型及预警区划,为全县防灾减灾提供更加科学方法。 【关键词】地质灾害 气象预警 黎川县 1 引言 地质灾害的形成除与地质条件有关外,降雨和人类工程活动都是很重要的诱发因素,单九生等研究发现滑坡的发生与近3天内的降水强度、过程降水总量、降水持续时间等关系十分密切(单九生等,2004)。气象因素诱发的地质灾害具有:区域性、群发性、同时性、爆发性、后续性和成灾大等特点(刘传正等,2004)。黎川县地质环境较为脆弱,人类工程活动比较频繁,区内地质灾害频发,社会经济发展与地质灾害的矛盾日益突出,如何有效预防地质灾害的发生并最大限度减少地质灾害给人类生活及经济发展造成的损失,正在引起全社会的广泛关注。为了更好地推动地质灾害防治工作,有效减轻和避免地质灾害造成的生命和财产损失,促进经济和社会的可持续发展。目前研究区内对降水和地质灾害两者之间的关系研究只停留在粗略的统计分析的基础之上,并且相关数据年代较久且不全面。本文通过在“黎川县1/5万地质灾害调查项目”所获得的大量最新地质灾害数据的基础上开展地质灾害气象预警研究工作,建立符合本区实际情况的突发性地质灾害预警预报数学模型及预警区划,可为全县防灾减灾提供科学依据,最终达到防灾减灾的目的。 2 区内地质及气象背景 2.1 地质背景 研究区地处江西省中偏东部,抚州市东南部,武夷山脉中段西麓。位于武夷断块隆升区与抚河谷地的上升区的交接部位。武夷山呈“弓”形环绕县域东部、南部,黎滩河由东向西横贯全区,形成了东南高,西北低,三面环山,西北开口的“撮斗”形。受以间歇性上升运动为主的新构造运动控制,区内地形起伏、河谷深切,高差显著,最大高差约1419m。大地构造单元为华南褶皱系(Ⅰ2)赣中南褶隆(Ⅱ3)武夷隆起(Ⅲ8)的中段,武夷山隆断束(Ⅳ21)的东侧(张兰庭等,1973)。区内地形形态总体复杂,呈现出地形坡度、坡形、坡向的多变性。由于地质环境条件复杂,地质灾害防治形势十分严峻,主要地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流,其中以土质滑坡最为发育,且具有突发、频发、群发、点多面广等特点(聂智,2015)。 2.2 气象背景 研究区地处中亚热带湿润季风气候区,气候温和湿润、雨量充沛、光照充足、四季分明。据黎川县气象局提供的有关资料(1957~2010年),多年年均降雨量1829.9mm。最大年份(1998年)降雨量2462.6mm,最小年份(1963年)降雨量1242.5mm;最大日降雨量320.0mm(1998年7月1日),最大时降雨量70.4mm(2006年6月25日),最大10分钟降雨量26.4mm;年均暴雨日数5.0天,最长连续降雨天数21天(1998年6月),过程雨量678.2mm,最长无雨日数37.0天。 大约每年3~6月为丰水期,10~12月为枯水期,其余月份为平水期。降雨量在时间分布上呈现明显差异,丰水期月均降雨量为枯水期的4.3倍,而丰水年降水量可达枯水年的2.0倍。降雨量在空间分布上受地形作用明显,东多西少,山区多平原少,具有随地形标高增高、降雨量增大的趋势。 3 预警数学模型及实际应用 3.1 地质灾害气象预警预报模型 地质灾害气象预警预报是研究在某一降雨强度作用于某一地质环境单元时发生地质灾害的可能性大小。结合省内现有地质灾害气象预警预报研究成果,具体方法是将降雨特征(用降雨诱发指数表征)与地质灾害敏感性(以地质灾害易发性表征),进行叠加分析,确定预警预报等级,建立群发型区域性地质灾害预警预报模型。 地质灾害气象预警级别评价指标采用如下公式: H = Z×R H --预警级别评价指数。用于评价预警级别,综合反映地质灾害发生的可能性与强度。 Z --基于降雨诱发的地质灾害敏感性,用地质灾害易发性表征,反映在相同降雨作用下各种地质环境条件发生地质灾害的可能性差异。 R --降雨诱发指数。反映不同降雨过程作用下发生地质灾害的可能性差异。 3.2 确定临界降雨量 地质灾害气象预警的临界降雨量是根据区内多年来地质灾害的成灾雨强研究确定,采用有效降雨量、当日降雨量2个指标。用有效降雨量综合表示前期降雨特征。有效降雨量用下式(单九生等,2004)计算: 式中:Pz--为某日有效降雨量; Po--为当日降雨量; Pi--为当i日降雨量; λi--为当i日的影响系数,通过优化法取0.75; 以黎川县1998年、2002年和2010年群发性地质灾害的降雨资料为依据,分析有效降雨量和当日降雨量的关系,并得出相应的临界降雨量。主要方法为:以降雨特征值为横坐标,以灾害发生累加频率值为纵坐标,编制灾害发生累加频率曲线图,取累加频率曲线突变拐点对应的降雨特征值,作为预警状态的降雨特征值的临界值。见图1和图2,由此可以得到地质灾害发生时的临界降雨量界值,见表1。 3.3 确定降雨诱发指数 降雨诱发指数主要反映降雨强度。根据各降雨特征指标临界值(有效降雨量和当日降雨量)与各降雨特征指标实际值关系计算,采用如下公式: R = n + Pr/LP H --降雨诱发指数。 n --降雨特征指标实际值所处临界值区间对应的预警状态级别值。 Pr --降雨特征指标实际值。 LP --降雨特征指标实际值所处临界值区间的下限。 3.4 地质灾害气象预警级别划分 中国地质灾害预警级别划分为五个等级:1级、2级、3级、4级和5级,见表2(国土资源部等,2003)。 3.5 地质灾害气象预警区划 根据上述方法,分别计算出区内45mm和95mm日降雨量时的降雨诱发指数,利用Arcgis的空间分析功能,与地质灾害易发性分区数据进行叠加分析,确定3、4级和5级预警的评价指数分别为:1.00~1.45、1.45~1.95和1.95~2.55,由此得出相应的地质灾害气象预警区划分析图,见图3和图4。 3.5.1 日降雨量≥45mm预警区划 对图3进行整合修饰,得出黎川县日降雨量≥45mm预警区划成果图,见图5。本降雨量级别在气象预警中相对降雨强度为最小。各预报区概况如下: (1)Ⅴ级预报区。主要分布在县境东北部的厚村、华山和东、南部的熊村、德胜、樟溪等乡镇的部分区域,分布范围较小,该区总面积为322.07km2,占总面积的18.84%。该区为地质灾害高易发区,是区内年降雨量最大区域。防范地质灾害类型为滑坡、崩塌及泥石流。 (2)Ⅵ级预报区。主要分布在华山、洵口中、荷源、湖坊、中田、日峰、潭溪、熊村、社苹、樟溪、西城镇乡镇区域,分布范围最大,该区总面积为799.88km2,占总面积的46.80%。该区主要为地质灾害高-中易发区,年降雨量普遍大,是黎川县滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的多发地段。防范地质灾害类型为滑坡、崩塌及泥石流。 (3)Ⅲ级预报区。主要分布在日峰、龙安和荷源、中田及社苹等乡镇区域,分布范围较大,该区总面积为537.72km2,占总面积的31.46%。该区主要为地质灾害中易发区及低易发区,是黎川县境内年降雨量总体较小的区域。 3.5.2 日降雨量 ≥ 95mm预警区划 对图4进行整合修饰,得出黎川县日降雨量≥95mm预警区划成果图,见图6。本降雨量级别为95mm≤日降雨量 (1)Ⅴ级预警区。主要分布华山、厚村、洵口、湖坊、荷源、熊村、德胜、潭溪、社苹、宏村、樟溪、西城和中田、龙安等乡镇,分布范围最大,该区总面积为1252.16km2,占总面积的73.26%。该区主要为地质灾害高易发区,防范地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流。 (2)Ⅵ级预警区。主要分布在日峰南-龙安南-樟溪南、荷源北、德胜北-熊村西一带,分布范围较大,该区总面积为316.46km2,占总面积的18.52%。该区主要为地质灾害中易发区,防范地质灾害类型主要为滑坡、崩塌。 (3)Ⅲ级预警区。主要分布在日峰镇北西、中田北东一带,分布范围最小,该区总面积为54.89km2,占总面积的4.95%。该区主要为地质灾害低易发区,防范地质灾害类型主要为滑坡、崩塌。 3.6 地质灾害气象预警信息 县气象台提供每次降雨过程的天气预报资料,各有关部门将相关数据与气象预警区划图中对各预警区发生地质灾害的等级进行逐个分析和判定,做出空间预警预报区,并将3级、4级和5级预警提前在预警信息平台上,如通过电视、电台、互联网、手机短信等形式将预测结果向社会,让相关人员及时撤离,最终达到防灾减灾的目的。 4 结语 本研究从分析区内地质背景条件出发,将降雨特征 (用降雨诱发指数表征)与地质灾害敏感性(以地质灾害易发性表征),进行叠加分析,确定预警预报等级,建立群发型区域性地质灾害预警预报模型,最终生成地质灾害预警区划图。从地质灾害预报预警模型方法的设计到预警区划图的制作与,大大提升了黎川县地质灾害区域性预报预警的研究程度,具有较高的实用价值,为研究区内乃至全省防灾减灾做出了贡献。 突发性地质灾害的防治与应对:突发性地质灾害中应急监测技术的应用分析 【关键词】地质灾害;突发性;应急监测 1 应急监测特点 所谓应急监测从阶段上讲就是介于群测群防与专业监测之间的应急措施,它在地质灾害刚发现或发生时,为专业人员提供应急状态下灾害体形变信息传送,专业人员以此来判断灾害体变形特征、发展趋势、破坏形式,有效地避免各种损失和伤亡。抢险救助的紧迫性与广泛关注度的状态,决定地质灾害应急监测不能像专业监测那样按部就班地展开,也不能像群测群防那样简易观测,必须做到响应迅速、应急布设。面对突发的地质灾害灾情或险情,如何在工作区环境恶劣、安全风险高、灾害体信息有限等情况下,通过憷速制定监测方案、快速部署监测设施、快速获取监测数据,及时准确地为应急抢险决策提供数据支持,井做到布得精、留得住、便维护、测得准、可遥测,仅靠灾害发生时制定切实可行的监测内容、方法、方案是不够的,还需前瞻性地做好事前应急监测准备(预巢、装备等)和事中快速响应。 2 应急监测技术 应急监测所处阶段的特殊性和形式、状态的独特性决定,不是目前所有的地质灾害监测方法、手段都适宜,应根据地质灾害体特性和所处环境,选择合理的内容、采取可行的方法、制定影善的方案开展应急监测。 2.1 监测内容 地质灾害体的形变发展是一个空间多维复杂的过程,特殊阶段决定应急监测内容不能像专业监测那样面面俱到,只能利用应急调查短期所掌握的有限灾害体特征,实现应急监测的快速部署、准确获取、实时监控。应急监测多以地面监测为主、多方法并存为原则,内容上以便捷免维护的地面位移监测为主,兼顾深部和环境印证监测。因地表绝对位移监测即可获得变形数量,又能测得位移方向,全而地反映了灾体的位移矢量特性,在应急监测中优先考虑。而深部形变监测需进行开挖或钻孔施工,周期长、安装复杂,只在时间和安全有保障的条件下使用。其他监测内容则根据灾体的具体特点,选择性地采用(表1)。 2.2 监测方案 应急监测方案的制定,必须建立在对灾害体全面调查分析基础上,针对灾害体性状、特征准确预判其变形发展状态和趋势,是制定适宜的应急监测方案、有效开展应急监测的关键。依据地质灾害的种类、规模、危害、变形等特性,如何从错综的形变行迹中选择有代表性的部位和监测方法组成监测网,通过各类传感器及时准确地感知灾体的变化,实时获取变形信息,分析预测灾体发展趋势,是应急监测的核心。不同种类、特性的地质灾害采取的监测内容和方珐是不同的,必须兼顾考虑应急监测方案的有效性、实时性、系统性。而突发性、不可预见性致使对象不明确和监测的应急特性,要求应急监测工作不能“等米下锅”,需通过对现有地质灾害专业监测工作的统计分析,假定可能突发灾害的种类、规模等,超前拟定应急监测方案库,建立监测没备库。 通常对危害、规模特大的地质灾害,一般布设3条纵贯灾害体的监测剖面和适当的短辅助剖面;规模、危害重大的灾害,多布设一条主纵剖面和必要的短辅助短剖而。并在地面有代表性部位、控制性主干裂缝上布置适量的裂缝和位移监测点;对降雨敏感型灾害体布置雨量自动监测;有条件的在主监测剖面上设置地下深部位移和地下水监测,关键部俅设置远程视频监控系统,以此构成纵横交织的综合应急监测网,实时掌握灾害体的变形发展状况。 进行监测设备选型、组网时,需针对灾害体所处环境、可能发生的最大形变量来选择仪器适应性、量程和精度.并不是精度越高越好、没备越尖端就越先进。如移动通讯网络没有覆盖的地区,就只能采用北斗系统、星载雷达、全站仪等开展地面绝对位移监测;通常裂缝变形监测只需要达到毫米精度,对于细小墙体裂缝和地面、危岩体宽大裂缝所用监测仪器足不同的;对降雨没有相关性的采空区地面塌陷、抽采型地面沉降等灾害,无需进行降雨量监测;在施工安全没有保障的灾害体上进行钻孔施工,开展深部位移监测是不现实的;现场远程视频监控的可视化、实时性,常被用于泥石流的应急监测和应急指挥系统的远程监控等。所用设备还要能适应当地湿度、温度等环境条件,便于维护保养、能实现全天候自动监测要求等。 2.3 信息采集与传输 监测信息采集与传输通常按照灾害体的平面范围和监测点的分布,有分布式和集中式两种。对于监测点相对集中.便于电缆组网埋设的,常采用集中式信息采集和传输;而对于布线困难、监测点分散的灾害点,则选择分布式或与局部集中相结合的信息采集和传输方式。信息传输是应急监测网络化、系统化、信息化的重要环节,是将采集的信息通过传输平台传递到各个管理中心的过程,当前的传输方式有人工、网络、通讯、卫星等。 地质灾害应急监测的环境条件要求,信息采集应实现自动化、智能化,与信息传输无缝对接。信息的传输应是远程的、实时的,将采集的信息借助现代移动通讯(3G、GPRs、GsM、SMS)、卫星等平台(CNSS、CS、RSS),发射到各种信息网络(1NTERNET、BN),实现远程、无线、实时传输。其中第三代移动通信(3G)、通用分组兀线服务(GPRS)运用较为广泛.同时具备定位和短信功能的北斗卫星导航系统(CNSS)正在逐步盛行。 3 应急监测管理 按照所处状态可将地质灾害应急监测划分为平时常态和灾害应急两种状态(图1),各状态下工作侧重点有所不同,且两种状态的转换足突发的、难以预见的。为满足应急管理的需求,突发地质灾害应急监测需做到招之即来、来之即测、测之即准,建立与之相适应的科学管理体系十分必要。 突发性地质灾害的防治与应对:城市轨道工程突发性地质灾害应急技术研究 摘要:当下,我国城市轨道工程的建设已步入了高速发展期,全国各大城市陆续将城市轨道建设纳入了现代交通网络中,然而城市轨道工程具有一定的风险性,建设过程中贯穿着诸多不确定因素,工程施工与运营中必须面对各类潜在地质灾害的威胁,否则将会造成严重的社会经济损失。本文结合南京地铁11号线六合火车站—金牛湖段为研究依据,就BP神经网络算法在城市轨道工程突发性地质灾害预测中的运用做了相关分析,逐步探索相应的应急技术和灾害评估体系。 关键词:轨道工程;地质灾害;应急技术 突发性地质灾害是指在地球内、外动力或人类活动的影响下短时间内发生的难预见的地质作用现象,其可对人类生命财产及环境造成严重的破坏与损失。地质灾害可概括性地分为突发性地质灾害与累进性地质灾害两类。常见的突发性地质灾害有地震、滑坡、路面坍塌地下水突涌等;常见的累进性地质灾害有地表沉降、水土流失等。由于突发性地质灾害发生过程突然,无明显先兆,所以导致防治工作及应急预案较为被动。城市轨道工程以突发性灾害为主,可造成严重的人员伤亡及经济损失,因此,城市轨道工程建设中对于地质灾害的应急技术研究及防治工作已成为重中之重。 一、城市轨道工程突发性地质灾害的危险性预测 本文通过BP人工神经网络对城市轨道工程突发性地质灾害进行预测,并以实例对其可行性进行验证。BP人工神经网络由输入层、输出层、隐含层组成,三者紧密相连。在算法运行中,当输出层的数值与既有的输出值有误差时,需对各层间的结合权值校正,直到输出层的数值符合既定的输入、输出数据为止。具体的BP神经网络的学习过程如下图所示。 本文通过对南京地铁十一号线隧道拱顶沉降位移变形情况进行追踪测量,并采用BP神经网络技术建模后预测后续8天的拱顶沉降情况。经过测试实践表明,BP神经网络技术预测的结果与实测值的最大误差不超过20%,这表示BP人工神经网络技术在城市轨道工程隧道变形的预测中具有可行性,如图所示。 二、城市轨道工程突发性地质灾害危险系数的评估 2.1危险性评估范围 首先,地质灾害危险性评估应从水文、地质、社会环境等多方面进行系统的调查,不能局限于建设用地区域,考虑到长远的利益,还应对周边地质环境及潜在的地质灾害进行确认。具体原则如下:1.若地质灾害危险因素仅限于建设用地区域,则按用地范围进行评估;2.对于崩塌、滑坡的评估范围应以首处较为完整的岩体斜坡带为基础;泥石流的评估必须依据完整的沟道流域面积为基础;地面沉降的评估应结合设计中工程建设的影响区域为准;地面裂缝的评估应以工程建设区域及最大影响范围为基础;3工程建设项目重要线路路状分布的评估范围应考虑到施工、运营后及对后续建筑工程的影响,通常以线路相对中心双侧外延100—500m为限[1];4.若建设项目正好在进行地质灾害危险性评估的范围内的话,且该建设项目正处于已被划分为危险系数中等或高的区域,则应在早期危险系数评估的基础上再进行细化评估,以确保在建工程的安全施工;5区域性工程项目的评估指标,应结合该区域该工程项目的长期规划及地质环境等进行确定。 2.2危险性评估方法 当城镇规划项目及重大工程建设项目位于地质灾害的易发区域时,地质灾害的风险评估是首要之事。地质灾害的风险评估分为以下几个方面:1.现状评估,在重大工程项目施工区域内,对地质灾害的类型、地质灾害级别、安全系数、影响程度进行明确规划;2.预测评估,在施工设计及规划阶段充分考虑工程建设项目在地质灾害易发区施工中可能会引发何种地质灾害,以降低后期施工过程中风险系数及破坏性;3.综合评估,根据工程建设项目自身的特点,探讨地质灾害潜在的危险系数及环境诱发因素,并制定相应的应急方案。实际施工项目的综合评估法主要有风险区划法、灾损率法、层次分析法(AHP)、信息量模型法等。在进行建设项目地质灾害危险性评估时,再根据不同情况采取不同的方法,并根据建设项目地质灾害危险性评估要求来进行相应的优化。根据现状地质灾害产生机制,结合城市轨道工程所处的地质条件、气候、施工条件等要素,来对工程建设所可能引发的地表沉降、砂土液化、 地下水突涌、边坡失稳等地质灾害的危险系数进行预测。 三、南京地铁11号线六合火车站——金牛湖段工程地质灾害危险性评估分析 为保护地质环境,减少因不合理工程活动引发的地质灾害,从源头上防治地质灾害,为城市轨道工程建设项目地质灾害的防治提供科学依据,南京地下铁道有限责任公司委托江苏省地质调查研究院对拟建南京地铁11号线六合火车站-金牛湖段工程进行了地质灾害危险性评估工作。 3.1 一般资料 南京地铁11号线六合火车站-金牛湖段工程南起南京地铁11号线一期工程的六合火车站站,北至金牛湖站,全长16.5km ,其中地下线约1.1km ,高架线约4.9km ,地面段10.5km ,全线设有1座八百桥停车场,车站共4座,分别为六合火车站站、沈桥站、八百桥站和金牛湖站,其中六合火车站站为地下站,其余3个站点为高架及地面站。 评估结果显示,该工程沿线的地质灾害类型主要为崩塌、滑坡、地面沉降、岩溶地面塌陷和特殊类岩土(软土、膨胀土)灾害,评估区软土分布区和隐伏岩溶分布区地质灾害危险性中等,土地适宜性为基本适宜;其余地区地质灾害危险性小。 报告建议加强工程沿线的岩土工程勘察,重点查明隐伏岩溶和特殊类岩土(软土、膨胀土)的发育分布情况,工程沿线软土厚度变化较大,设计过程中应考虑到该层土对施工及地铁建成后运行的影响,加强软硬地基交接部位及破碎带附近的勘察,防止差异沉降对地铁工程造成危害;地下段站点和地下段线路开挖施工过程中要做好降、排水和支护及地面形变监测工作,保护好地下管线及周边建(构)筑物的安全;加强隐伏岩溶分布区岩溶地下水监测与开采管理,避免岩溶地面发生塌陷。 四、突发性地质灾害的应急技术 4.1 规划阶段 进行城市轨道工程规划时,首先要调察施工区域及其周边的地质、水文、社会环境等因素,收集与施工地突发性地质灾害相关的信息,为地质灾害的风险性评估提供依据;其次要全面掌握突发性地质灾害的类型、程度、成因等。在制定应急方案时,必须抓住重点,方案要切实可行,具有可操作性。 4.2 设计阶段 设计阶段是城市轨道工程突发性地质灾害防控的关键。根据该城市轨道施工区域的水文、地质情况,对砂土液化、地下水突涌、沼气、等严重的地质灾害制定预先的地质报告。全面了解幵挖面的围岩情况、地质状况、地下水分布情况,预先制定好不良地质的设计变更方案,以便于及时对方案进行优化与变更,降低施工工程的经济损失。如当隧道施工中遇到富水软弱围岩时,应采用地质钻探等手段,了解幵挖面前方的地下水与地质情况;对于带状整块范围内的沼气可均匀打孔,直接释放;至于呈囊状分布且不规则的区域,则需动态调整释放孔的距离,再进行释放与排摸;一般情况下,隧道施工时通常采用压入式通风法,若施工隧道段含有沼气时,为保障盾构可安全、顺利地掘进,建议采用混合式通风法。 4.3 施工阶段 城市轨道工程突发性地质灾害的应急技术主要表现在施工阶段,或对施工前期己明确的灾害实施预先处理。应急处理工作的基本流程如下图所示,但在实际应急处理中,由于灾害发生突然,灾情严重,可能无法完全按上述流程执行。在应急反应时,应视灾害情况适当调整应急流程,若灾害较为严重时,宜先进行应急“预处理”。[2]此外,城市轨道工程地质灾害具有一定的连带性,所以在处理灾害的过程中应尽可能减轻“次生灾害”的影响范围,如伤员救护处理与受灾者的转移;受灾财产转移路线等。 总而言之,城市轨道工程突发性地质灾害应急技术是一个较为长效的预防机制,应急体系的建立需以全方位的角度来对待防灾减灾工作。并进行动态的监督、调整、优化与实施。 本文旨在促进城市轨道工程突发性地质灾害应急技术得到更为有效的发展,若有不足之处还望同行予以指导。
浅谈地质灾害防治体系:基于GIS的公路地质灾害防治管理体系的设计与开发 【摘要】本论文是基于GIS对河北省公路地质灾害防治管理体系进行的设计与开发,论文结合省内公路地质灾害防治的工作现状、地质灾害防治管理工作中存在的问题和公路地质灾害防治管理体系的建设方案,进而对公路地质灾害防治管理体系进行的设计与开发,采用Mapinfo+MapBasic的开发模式建立网络运营系统,实现省内公路地质灾害防治信息管理。 【关键词】公路地质灾害;防治信息管理体系;网络运营系统 前言 河北省地质环境而言,东临渤海,西依太行,南接黄河,北靠燕山,地质环境复杂,公路地质灾害也时常发生,如滑坡、泥石流等。公路地质灾害的不断增多,建立公路地质灾害防治信息管理体系的必要性日益凸显,通过该体系的建立,从而减少由公路地质灾害引起经济损失和人员伤亡。 1.开发与实现的技术路线 公路地质灾害防治管理体系在开发建设采用Mapinfo+MapBasic的开发模式,开发建设过程中要涉及到计算机技术、数据库技术、Mapinfo技术、Mapbasic 程序设计以及网络技术等,从长远、整体、可持续发展的角度看,系统应尽量采用最先进的IT技术保证系统的先进性、可发展性、系统的资源共享和开放。 本系统的开发采用的此种开发模式,结合GIS软件和可视化语言的二次开发方式,也是当今GIS进行二次开发的主流方向。其优点显著,既能充分利用GIS工具软件对空间数据库进行管理、分析,也可以充分发挥可视化开发语言的方便、高效等优点。集合二者的优点,不仅提高了开发效率,而且开发出来的应用程序外观美观、操作性高,且可靠性好、易于移植、便于维护。 2.开发原则与目标 2.1体系开发的原则 可靠性:该体系的设计与开发首先应遵循可靠性,在数据库设计方面筛选清晰、科学、可靠性高的数据,保证体系的科学性和可靠性。 可操作性:数据库的建立和体系的开发可以满足地质灾害及相关决策部门对信息的查询,用户可以自己操作,具有很好的实用性,可操作性。 规范性:体系的设计开发应规范相应的系统符号、信息编码、精度和坐标系统等。 可维护性:防治管理体系开发建立完成以后,应可以对其数据库进行更新和维护,当出现新的地质灾害时,应尽早更新数据库,从而保证其科学性。 2.2体系开发的目标 其设计目标为:应用于公路地质灾害信息的防治管理,可以实现公路地质灾害信息的录入、查询、分析、统计和输出等功能。利用开发平台(GIS)特点、计算机技术和Internet网络实现体系的统一管理和信息共享。为政府决策部门及时提供相关公路地质灾害信息,将灾害损失降至最低。 3.设计与开发 结合省内在建和运营中的公路的一些重点地质灾害突发路段的工程实际情况,利用GIS的空间分析能力和图像处理能力,以重点发生公路地质灾害路段的地形、地貌、天然降水量、地下水径流等数据的变化情况为计算分析基础,以解决公路地质灾害信息处理的相关问题,该防治体系从数据信息的获取、存储、查询和处理入手,提供地质灾害的动态查询和实时分析。 3.1数据库模块的设计与开发 公路地质灾害数据内容涉及信息量大,内容冗杂,且来源不同,可称之为多源化数据,按其数据类型可大致分为:图像、图形和文字数据信息。这就决定我们设计开发的数据库为广义的数据库类型,公路地质灾害数据库模块分为空间数据库和属性数据库两部分,空间数据库记录的是数据的空间信息和图元的基本属性,属性数据库记录的是文本、数值及对象。 3.2公路地质灾害评估模块的设计与开发 公路地质灾害危险性评估理论很多,包括:灰色理论、模糊综合评判法、稳定性模型综合评判等。但没有哪一种理论能够适应所有的工程和地质情况。鉴于此,本研究使用一种综合评估预报理论。此模块的设计与开发主要依托于以下三个方面的内容: 3.2.1公路地质灾害评估模型设计 公路地质灾害评估模型主要分为公路地质灾害危险性评估模型和公路地质灾害危害性评估模型; 公路地质灾害危险性评估模型的设计主要考虑地质灾害现有的发育程度及地质灾害的发展趋势。对已经存在的公路地质灾害进行分析,对存在时间较长的地质灾害应重点考虑其历史重复性,根据分析结果,给出公路地质灾害发育强度的评价结论。对已经发生且发生历史较短的地质灾害,和潜在的公路地质灾害主要分析其灾害的发展趋势的影响,对其发展趋势进行预测,生成发展趋势的预测成果。 公路地质灾害危害性评估模型的评价结果主要为评估已存在的公路地质灾害对自然、社会和人民已经造成的影响,主要包括直接、间接经济损失和社会影响等。该模型的评估主要依托于灾害对经济财产造成的损失,适当考虑其对社会的进一步影响。主要以公路地质灾害的危害程度和规模为依据,属于公路地质灾害现状的评价。 3.2.2评估模块的框架结构 参与评估的地质灾害评估的只包括常见的公路地质灾害类型:崩塌、滑坡、泥石流和地裂缝等。评估模块框架见图3-1所示。 3.2.3评估模块的基本算法 不同的模型采用的具体运算方法虽然有所不同,但是基本思路相同,均采用有限单元法。每一个单元是模型评价的一个基本单位,而数据模型运算的基础是单元数据,数据预处理就是将模型所需要的各种灾害按模型的具体要求进行单元化,网格化。 3.3防治管理体系主体的设计与开发 3.3.1程序设计与开发的思路 程序设计与开发的基本思路就是选择适合于该公路地质灾害防治管理体系的硬件平台和软件平台 硬件环境的选择主要以中高端微型计算机为核心,外部其他设备(扫描仪、打印机、磁盘、绘图仪等)灵活选择,支持多种输入输出管理方案,为该体系的进一步完善打好基础。 软件环境的选择以Mapinfo软件为开发平台,利用该平台提供的函数库,开发语言库,结合Visual Basic语言,确定该软件开发环境为: Windows XP + Mapinfo开发平台 + Visual Basic、Mapbasic 开发语言。 3.3.2体系主界面的设计 该体系的基本界面是一个地质灾害信息系统多文档界面窗口,自动启动多文档窗口见图3—2,它包括边框、标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、灾害工程集管理区域和数据窗口显示区域。该窗口为本系统的主控窗口。系统所提供的功能,均在该窗口下完成。 边框、标题栏、菜单栏、工具栏和状态栏都具有和windows XP 一样的属性。 3.3.3体系的数据管理 公路地质灾害防治管理体系的数据管理主要涉及图形数据管理和属性数据管理两个方面;数据的管理是对其相应的图形和属性进行输入、编辑、查询和维护等,其中属性数据也是对其图形数据的有力补充和完善。 4.结语 本文旨在结合河北省公路地质灾害频发的情况,利用地理信息系统(GIS)的相关功能设计开发公路地质灾害防治管理体系,对省内公路地质灾害信息进行管理,为地质灾害管理决策部门及相关部门提供控制和防治公路地质灾害的依据,从而减少公路地质灾害造成的经济财产损失和社会影响。 浅谈地质灾害防治体系:地质灾害防治管理问题和体系构建 [摘要] 本文通过介绍我国地质灾害的特点,分析了地质灾害防治管理对于国家经济建设的重要性,分析了我国现阶段地质灾害防治管理所存在的问题,还提出了关于完善地质灾害防治管理体系的相关建议。 [关键字] 地质灾害 防治管理 问题 体系 0引言 我国幅员辽阔,地质条件差异较大,也是一个地质灾害多发的国家,且灾害类型多样化、地质灾害影响面广、造成损失巨大,而地质灾害与人类活动又是相互影响的,地质灾害影响人们的正常生活、威胁人类的生命安全,人类活动也容易造成地质灾害加剧。随着我国各级政府的加强管理下,我国近年来地质灾害的防治与管理取得了令人可喜的效果。但我国每年仍然会由于地质灾害导致较大规模的人员伤亡、经济损失事故,需要政府部门继续加强地质灾害的管理,探索更加有效的管理体系和防治措施,以保障人民群众的生命财产安全,减少由于地质灾害带来的损失,为国民经济建设保驾护航。所谓地质灾害防治与管理工作主要指的就是我国的不同级别的政府以及相关的管理部门对地质灾害的防治工作实行关注和监督管理职责。通常意义上的地质灾害管理工作主要包括了下述几点内容:制定地质灾害防治计划并进行组织和实施该计划;根据相关经验及地质灾害调查报告划定地质灾害类别与区域并安排管理监督负责团队;管理和评价地质灾害勘察工作;制定有关的技术标准、行业规范;组织开展地质灾害监测、预报;负责地质灾害防治工程承担单位的资质管理;进行地质灾害责任鉴定和纠纷调处等[1]。根据现阶段我国地质灾害防治管理现状,我们可以将我国的地质灾害防治管理体系概括为:由政府领导的,通过各部门相互协作组成的,全社会共同参与的地质灾害防治的行政管理体系[2-3]。 1 地质灾害管理存在的问题分析 1.1没有完善的制度预防地质灾害发生 在进行工程建设时,进行不当的操作容易造成山体滑坡,需要相关部门开展地质灾害评估以及在进行坡地建设或采空区工程建设时,同样需要规划部门具备国土管理部门的相关批准意见方可施工。尽管政府具有坡地工程建设、地质灾害评估制度,但我国大部分地区还时常发生由于人为原因使得工程建设过程中出现地质灾害现象,其主要原因在于规划部门没有取得国土管理部门的批准,或工程实施之前未开展相关的地质灾害危险性评估工作,此外某些私人住宅建设,由于本身属于违法建设用房,在没有进行报批手续时就进行施工而容易引发未知的地质灾害。 1.2群众对地质灾害认识不够 南方多雨地区政府对地质灾害防治很重视,每年都要治理一批灾害点。这本来是一件皆大欢喜的事情,但是在实际操作中,存在居民不配合的情况。部分干部群众防灾意识淡薄,对地质灾害存在侥幸心理,认为十几年这样过来了都没事,不会发生危险。特别是在汛期暴雨来临要求危险区人员撤离的时候,矛盾表现得尤为突出。 1.3监管后续工作不到位 南方山区,山脚、山坡、山顶一般建筑密集。经常有住户、单位或者村组织私自开挖山坡现象,目的是平整土地后建房子。市国土局接到群众举报后,一般立即到现场,要求停止这种行为。但是由于地质环境管理部门没有行政处罚的权力,而现在国土资源部门的执法监察部门主要查处违法用地案件,没有介入地质环境保护管理,导致没有硬性手段来制止私自开挖山体现象,很多此类事件的最终结果是山体最终被开挖,既破坏了山林,又导致地质灾害的产生。 1.4地质灾害治理规范不完善 全国各地每年的地质灾害防治工程层出不穷,大小不同,工程规模大至几百万、千万,小至几十万元规模。一般地质灾害防治工程的设计工作通过公开招标的形式来确定具有相关资质的设计单位来承担,而由于国家在地质灾害防治方面没有完善的技术标准和规范,导致一般的设计方案出于安全考虑而过于保守,容易导致工程造价过于浪费。 1.5地质灾害治理缺少专项资金 《地质灾害防治条例》规定:因自然因素造成的特大型地质灾害,确需治理的,由国务院国土资源主管部门会同灾害发生地的省、自治区、直辖市人民政府组织治理。因自然因素造成的其他地质灾害,确需治理的,在县级以上地方人民政府的领导下,由本级人民政府国土资源主管部门组织治理。但是现在国家没有地质灾害治理的专项资金,地方也没有专项资金。每年地质灾害需要治理的点很多,但是资金不能落实。目前的情况是,除非市政府主要领导对某个隐患点有批示,才能到市财政部门落实治理资金,否则由于每年的治理资金没有纳入到财政预算,很难争取到治理资金。 2 地质灾害防治管理体系构建及相关建议 2.1提高市民的防灾意识 地质灾害的防治管理工作核心在于保护人民群众的生命财产安全、减少经济损失,但光靠政府部门管理人员和少数的科学研究工作者是远远不够的,而是需要广大的人民群众积极参与到里面来。只有广大的群众懂得了如何爱护环境,如何识别、预防地质灾害,才能够更加全面地掌握地区的地质灾害发生环境,才能够有针对性地实施相关的预防与治理工作措施。所以需要政府和相关管理部门向人们普及地学知识、宣传地质灾害的危险与防治知识,促使人们有意识地减少破坏地质环境的行为、避免由于人为原因产生地质灾害而危害他人或自身的生命财产安全[4-5]。 2.2 高质量编制完成地质灾害防治规划 加快地区性的地质灾害防治体系的建设,应在根据相关的地质灾害防治计划以及地区地质灾害分布特点,根据地区经济发展情况,统筹规划地区的地质灾害防治的总体目标与基本原则。各级政府的地质灾害防治规划要逐步完善,实行领导负责制,加强地方地质灾害管理机构对于所辖地的地质灾害的管理,及时发现地质灾害,严肃处理违反地质灾害规划相关条文的有害行为。 2.3完善地质灾害监测预警体系 完善地区的地质灾害预警系统,需要做到以下三个方面:首先是需要加强推广针对地质灾害监控的最新的技术,在拥有了先进的地质灾害监测与控制设备的基础上,可以全面地将地方的地质灾害预警水平提高。充分认识到"3S"技术的先进性、实用性和可靠性,结合该技术搭建地区性的地质灾害信息管理平台,根据对地区的地质灾害进行系统的信息采集、储存、汇总和分析,并及时处理相关的地质灾害状况,可以实时反映地质灾害并予以快速准确地提供援助措施;其次是强化地质灾害的监控,面对具有突发状况的地质灾害,可以充分发挥先进的地质灾害监控体系的优势,加强监控的力度与频度,做到尽可能地避免或减少由地质灾害发生所带来的经济损失和人员伤亡情况;最后还需要加强地质灾害监控技术的政策支持,确保地方上地质灾害监测人员可以获得足够的技术条件和财政支持[6]。 2.4 完善地质灾害应急救援体系建设 需要加快完善针对突发性的地质灾害的应急方案的预先制定工作,组建相关的指挥专家库与救援搜救队伍。根据突发性地质灾害应急处理方案的分工,细化不同预案所需的应急安置工作计划、设置必要的应急避险场所。强化地质灾害监控管理部门的专业力量,积极参加地质灾害高发地区的应急处置演习工作,提供广大群众面对地质灾害时的自救与防治伤害的能力,并提升人民群众配合地质灾害管理部门工作的能力,加强不同管理部门之间的协调管理能力。 2.5 加大地质灾害防治经费投入力度 地质灾害防治是一项功在当代、利在千秋的公益性事业。各级政府要提高对地质灾害防治工作重要性的认识,提高重视,将地质灾害防治项目纳入国民经济和社会发展规划,建立地质灾害防治专项资金并列入财政预算,建立稳定的投入保障机制,确保地质灾害得到及时调查、勘查与治理。努力探索地质灾害防治多渠道、多元化投入新机制,要把地质灾害防治与水利、交通、城市建设和防汛抗旱、扶贫等结合起来,要充分发挥国家、地方、部门、集体、个人的积极性,建立多元化、多渠道的投资机制。加大对威胁零星分散农户小型地质灾害隐患的排危除险力度,通过政府补助,引导受威胁群众主动参与防灾除险。按照"谁治理、谁受益"的原则,开展利用市场机制吸引社会资金参与地质灾害防治政策的研究,支持社会力量加大对地灾防治经费的投入,逐步形成"政府资金扶持、优惠政策支持、社会资本参与"的地质灾害开发性综合防治新机制[7]。 2.6积极探索矿山环境保护新思路,推进矿山地质环境保护工作 各级国土资源部门要进一步加强对矿山地质环境保护的监督管理,督促矿山企业落实地质环境保护方案和缴纳矿山地质环境治理恢复保证金。要组织开展对本辖区内矿山地质环境的调查工作,充分发挥地质调查专业队伍的技术优势,形成相对全面的调查工作成果。根据调查结果,加强对矿山企业地质环境的监测与信息化管理,对于发现的滥采乱挖等不按开发利用方案开采,破坏矿山地质环境的违法行为予以严肃惩罚;对于不落实矿山地质环境保护方案的企业,限期责令整改,不予整改的要提取矿山地质环境治理恢复保证金进行恢复治理,改善矿山地质环境。 3 结语 地质灾害对于我国来说依然任重道远,需要合政府部门、地学工作人员以及广大的人民群众之力共同来完成,这对于国家经济建设的可持续发展具有重大的科学意义和巨大的经济效益,因为地质灾害具有突发性和危害巨大性,其突发造成的危害所带来的危害不仅影响地质灾害发生处周边的人们的生命安全,也影响国家或地区正常的经济建设。本文主要分析了我国地质灾害防治管理中所存在的一些问题,包括缺乏完善的规划与管理制度、缺乏专业的管理团队、缺乏群众的配合、缺少政策与财政支持等。针对我国地质灾害管理所存在的相关问题,文章提出了如何构建我国地质灾害防治管理体系的相关建议。 浅谈地质灾害防治体系:重庆市地质灾害防治管理体系研究 【摘 要】随着全球气候环境的变化,世界各地地质灾害频繁发生,造成了重大的人员伤亡和财产损失,严重影响了国民经济的发展。地质灾害的发生与气候环境因素有关,但其主要的原因依然是不同区域的地质构造。我国地大物博,不同地区的自然环境与地质构造大不相同,形成了各具特色的地域风情,其不同地区的地质灾害类型各异,因此必须以区域为单位建立有效的地质灾害防治管理体系,才能更好的预防地质灾害的发生,抑制其对居民生命安全的影响,减少对国民经济的影响。本文以重庆市地质灾害现状为切入点,对地质灾害防治管理中存在的问题进行分析,并针对性地提出了完善重庆市地质灾害防治管理体系的建议和对策,希望可以为重庆市的地质灾害防治工作提供有效的参考。 【关键词】地质灾害;防治;管理体系;问题;完善 在地质灾害频繁发生的背景之下,根据不同地区地质灾害的类型,建立相应的防治管理体系是有效缓解地质灾害损失的方法之一。目前,我国的地质灾害防治已经形成了以政府行政管理体系为主,辅以群测群防的协助体系和专业监测预警体系以及专项科研和治理体系、科普宣传教育体系的综合防治管理体系,其核心是政府的相关部门。建立市级单位的地质灾害防治管理体系能使灾害的损失有所降低,保障国民经济不受较大损失。 1 重庆市地质灾害基本情况 随着全球气候环境的变化,地质灾害发生的频率越来越高,对人们的生命安全产生了危害,严重影响了国民经济的增长。了解地质灾害相关知识,做好防治管理是减少损失的有效方法之一。 1.1 地质灾害的定义 所谓地质灾害就是由于外部环境中的自然因素以及人类活动的破坏而导致危害人民的财产生命安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用相关的灾害[1]。我国是世界上地质灾害最为严重的国家之一,灾害种类多、灾情严重、分布面积广,给人们的日常生活以及社会经济发展都带来较大的损害。 1.2 重庆市地质灾害情况简述 重庆市是我国地质灾害频发的地区,地质灾害分布的区域较为广泛,类型也相对多样化,并且成分散发育的特点[2]。市辖区内局部的地质灾害类型统一,比较集中。近年来,重庆市地质灾害发生频率居高不下,其危害性相当大,社会影响也较大。 重庆市特殊的地形地貌和为了城市发展而进行的大规模工程建设引发了人为的滑坡、泥石流以及崩塌等地质灾害。随着城市建设的加快,这样的地质灾害可能会不断发生,严重影响人民群众的日常生活和生命财产安全,阻碍社会经济的持续发展。 重庆市位于四川盆地的东部边缘,整个城市的地貌以丘陵和山地,而且坡面的面积较大,气候温和,且雾多,全年降水量较多。受这些自然环境的因素以及人类的活动的影响,导致重庆地质灾害频发。为了能够减少地质灾害对人民生命、财产安全的危害,各级主管部门和相关的工程技术人员积极排查辖区地质灾害情况,摸清地质灾害发生的内在原因,使地质灾害的防治工作取得了新的突破。同时,还不断摸索,力求建立和完善成熟的地质灾害防治管理体系。 2 重庆市地质灾害防治管理中存在的问题 重庆市在长期的地质灾害防治管理中,结合当地地质灾害的相关情况,建立了地质灾害防治管理体系。但在具体的管理过程中,地质灾害防治管理体系仍然还存在一些亟待解决的问题。 2.1 地质灾害防治的信息分散,缺乏完整的信息管理系统 目前,全市虽然建立了地质灾害防治管理体系,但是在其发展的过程中地质灾害防治的信息过于分散[3],实际的防治工作要依靠大量的信息做参考,然后做出具体的决策,进而将防治工作落实到每一项具体的工作中。信息的分散制约了防治管理工作的有序开展,大量的信息不能进行有效的整合,成为分散的碎片垃圾,不能成为防治工作开展的有力信息,影响了防治管理工作的发展。 2.2 地质灾害防治管理的网络平台信息更新缓慢 重庆市地质灾害防治管理体系在信息化技术与网络技术的发展背景下,获得了较好的发展。然而,在具体的网络信息平台中,政府部门与广大企事业单位和群众的互动不足,信息搜集面相对较窄,地质灾害相关信息的更新速度总体较慢,导致防治管理工作有所滞后,进而影响地质灾害的防治效率。 2.3 地质灾害防治指挥决策缺乏科学性和主动性 在地质灾害防治管理工作中,只有科学的决策和管理人员主动积极的参与相关管理工作,积极开展与防治工作相关的活动,才能使防治管理工作落到实处。但是,在实际的管理工作中,辖区内的部分政府部门和相关的主管部门以及专业技术人员在具体的地质灾害防治工作中缺乏主观能动性,不能发挥其最大的职能作用[4],将相关具体工作落实到位。同时,由于管理人员的工作积极性不够高,对决策的考虑缺少学科性的依据,使得防治管理工作陷入困境,进而使得整个地质灾害灾害防治管理体系也缺少一定的科学性。。 3 完善重庆市地质灾害防治管理体系的对策 3.1 整合地质灾害相关信息,完善地质灾害监测预警信息系统 在实际的工作中要将收集的地质灾害信息及时录入地质灾害监测预警信息系统,并在实际的应用中不断完善该系统,这是防治管理工作的关键。通过实践的经验和信息整合技术不断完善监测预警系统[5],可以实时监测地质灾害的发生情况,在第一时间获得有效信息,组织人民群众做好灾害的预防措施,避免造成生命财产损失。 3.2 调动管理体系中各级工作人员的主观能动性,结合灾害情况作出科学的决策 地质灾害的防治管理体系中,工作人员的每一项工作都是不可缺少的一部分。因此,应调动各级工作人员的主观能动性,协调管理体系中的每一项工作,积极开展各项活动,尤其是普及地质灾害防治的相关知识。同时,还应结合具体的灾害情况作出科学的决策,将防治管理工作引向科学发展的方向。 3.3 建立地质灾害防治管理服务平台,通过网络向全民开放 随着信息技术与网络技术的发展,人们可以通过网络平台获取较多的信息,从而指导具体的生活。因此,地质灾害防治管理工作也应面向全社会进行,政府适时建立地质灾害防治管理服务平台,将地质灾害防治相关信息以网络信息的方式呈现在大众面前,使得人民群众可以多渠道获取地质灾害防治信息,更好地配合政府及相关管理部门做好地质灾害防治工作。 4 结语 在地质灾害日益频发的情况下,各级政府及相关部门积极建立并完善地质灾害防治管理体系,有效解决管理中存在的问题,将灾害的防治工作落到实处,减少了地质灾害带来的危害和影响。重庆市大力开展地质灾害防治知识的宣传工作,建立并完善了地质灾害防治管理体系,有效确保了人民群众的生命财产安全,维护了社会稳定。 浅谈地质灾害防治体系:基于工作过程系统化的地质灾害与防治技术专业课程体系构建 摘 要 不同于主要以培养学生“动作技能”为主的专业,高职资源勘查类专业主要培养的是学生的“心智技能”,在构建基于工作过程系统化的课程体系时困难较多。本文以地质灾害与防治技术专业为例,在市场人才需求调研的基础上,通过职业岗位分析、典型工作任务和工作过程分析,构建了该专业基于工作过程系统化的课程体系,旨在为高职资源勘查类专业“基于工作过程系统化”理念的课程体系建设提供参考。 关键词 课程体系 工作过程系统化 地质灾害与防治技术 资源勘查类专业 基于工作过程的教育课程理念与设计方法由德国菲利克斯・劳耐尔教授在20世纪90年代提出,2003年我国教育部首次在全国范围内引入“工作过程系统化”的理念,目前,在加工制造类、建筑类甚至农业类、服务类专业中,已经较好地体现和运用“基于工作过程系统化”理念,并取得了显著的成果。 不同于主要以培养学生“动作技能”为主的专业,高职资源勘查类专业主要培养的是学生的“心智技能”,在构建基于工作过程系统化的课程体系时困难较多。 1 专业概况及课程体系构建背景 我国地质条件复杂,是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一。而我国正处于向工业化和城镇化转型发展时期,基础建设和资源开发占据着重要的地位。各类基础设施建设、国土资源调查、矿产勘探开发等项目开展初期和进行中都必须进行工程地质条件、水文地质条件、水资源、地质灾害条件的评价和调查工作。随着国民经济的快速发展,各种工程建设引起地质环境条件的强烈改变,对人类造成极大的危害,因此,在各类基础工程建设、资源及自然环境评价等工程的开展过程中,懂专业、会管理的高级应用型技术人才也有了更大的需求,特别是生产第一线的各类工程技术人员、施工管理人员普遍不足。 但是我们也必须面对这样一个现实:一方面,勘察行业用人单位人才需求量较大;另一方面却是大量高职地质灾害与防治技术专业的毕业生就业面临着新的挑战,一定程度上存在着就业困难,主要原因是用人单位嫌应届毕业生动手能力差、上手慢、基本技能掌握不够。造成社会对人才的职业能力要求与高职院校人才培养的差距是多方面的,其中专业课程体系的不合理是最根本的原因,其具体表现有:(1)以往专业课程体系重理论,轻实践,不能有效培养高等技能,这就要求教师应当具备“既是教师,又是工程师”的“双师”能力;(2)以往重知识的系统性,忽视了知识与具体工作任务的联系,这就要求时应以“工作过程为导向”重新开发课程;(3)以往专业基础课、专业理论课、专业实践课的机械分段排列之间越来越缺乏内在的有机衔接与灵活配合,这就要求专业学习领域的课程应“理论实践一体化”。 2 课题体系开发流程 高职院校课程体系开发流程可以用图1表示: 图1 地质灾害与防治技术专业课程体系开发流程图 3 职业岗位分析 地质灾害与防治技术职业(群)从事的是工程地质勘察、水文地质勘察、地质灾害调查与评价、地质灾害勘察与防治、地质环境评价、地质灾害监测与预报等方面工作。 地质灾害与防治技术入职岗位有工程地质技术员、水文地质技术员和灾害地质技术员。 工程地质技术员岗位:从事工程地质编录、采样,岩土体参数统计分析、工程地质资料整理、工程地质图件编绘和岩土工程勘察报告的编写等业务。 水文地质技术员岗位:从事水文地质测绘,水文地质观测与编录,水文地质资料整理,水文地质图编绘,水文地质勘察报告编制等业务。 灾害地质技术员岗位:从事地质灾害调查与评价,地质灾害监测,地质灾害勘察及防治施工监理,地质灾害危险性评估等业务。 通过上述岗位分析可知,该专业是以地质学与灾害学的理论和实践为基础,培养具有地质灾害调查、勘察与评价等专业领域实际工作的基本能力和基本技能,能适应21世纪工程建设发展需要,爱岗敬业,能在工程地质勘察、地质灾害防治、地质环境评价、基础设施勘查设计等单位从事地质灾害调查、勘察与评价、地质灾害监测与预报防等方面工作的高技能应用型人才。 高职地质灾害与防治技术专业应以上述职业岗位作为课程开发的平台,其中,工程地质和水文地质技术员岗位业务是专业基础能力培养的主要载体,地质灾害技术员岗位业务是专业核心能力和综合能力培养的主要载体。 4 典型工作任务和工作过程分析 各职业(群)岗位所对应的典型工作任务及总结出的工作过程见表1。 5 典型工作任务分析归纳为行动领域 行动领域是工作过程导向的课程基础,是与职业紧密相关的职业能力的工作任务的总和。地质灾害与防治技术专业行动领域可归纳为岩土工程勘察报告编制、水文地质勘察报告编制、区域地质灾害调查与评价报告编制、建设用地地质灾害危险性评估报告编制、矿山地质环境保护与恢复治理方案报告编制、地质灾害专项勘察报告编制等六大行动领域。 表1 典型工作任务及工作过程 6 基于工作过程系统化课程体系构建 与多家企业联合,根据人才培养目标和人才培养规格、专业知识和技能要求,结合岗位群特征和职业岗位能力要求,将地质灾害与防治技术专业基于工作过程系统化的学习领域课程体系由两类三块构成:两类即必修课和选修课两类;三块即专业学习领域、基础学习领域、拓展学习领域。 以“岗位(群)―典型工作任务―行动领域―学习领域课程”的开发思路,构建地质灾害与防治技术(地质灾害勘察)专业基于工作过程系统化的课程体系。该体系能满足专业人才培养目标的实现,是符合该专业职业岗位要求具备的能力、知识、素质要求的课程体系。 6.1 首先开发专业学习领域课程 通过调研,与省内外多家企业共同论证,确定职业岗位,分析各职业岗位的典型工作任务,归纳总结完成相应典型工作任务必备的职业能力,将典型工作任务归纳提炼为行动领域,再将行动领域转化为学习领域,开发专业学习领域课程共计14门课程。 专业学习领域包括理实一体课程、仿真实训、野外实习、校外顶岗实习。 理实一体课程(7门):(1)地质灾害调查与评价;(2)地质灾害勘察;(3)地质灾害治理;(4)地质灾害监测;(5)地质灾害灾情评估;(6)地基勘察与基础选型;(7)水文地质勘察与评价。 仿真实训(4门):(8)岩土工程勘察;(9)地质灾害勘察;(10)建设用地地质灾害危险性评估;(11)矿山地质环境保护与恢复治理。 野外实习课程(2门):(12)地质认识实习;(13)综合地质填图实习。 校外顶岗实习(1门):(14)校外顶岗实习。 6.2 其次开发基础学习领域课程 专业学习领域课程直接面向的是学生的职业能力,该领域课程的实施需要基础学习领域等课程的支撑。根据专业学习领域课程学习的需要,来开发基础学习领域课程,包括专业基础学习领域课程、文化基础学习领域课程和思想政治学习领域课程,共计19门。其中,专业基础学习领域课程是为学生学习专业基础知识、培养学生专业基础能力而开发的、学生完成学习性工作任务的课程,计9门;文化基础学习领域课程根据专业所需的文化基础和知识开发,培养的是学生的方法能力和社会能力,计5门;思想政治学习领域课程严格按国家教育部和云南省教育厅的精神和相关规定,结合学院实际情况设置,计5门。 专业基础学习领域课程(9门):(1)地质学基础;(2)测量与地图;(3)矿物岩石肉眼鉴定;(4)地质构造识别与分析;(5)地貌与第四系识别;(6)地质信息处理;(7)工程岩土鉴别与评价;(8)工程地质分析与应用;(9)水文地质分析与计算。 文化基础学习领域课程(5门):(10)交流与表达;(11)高职英语;(12)高等应用数学;(13)计算机文化基础;(14)大学生职业规划与就业指导。 思想政治学习领域课程(5门):(15)思想和中国特色社会主义理论体系概论;(16)思想道德修养与法律基础;(17)形势与政策;(18)入学教育;(19)国防教育和军事训练。 6.3 最后开发拓展学习领域课程 根据地质灾害与防治技术专业职业岗位能力要求,主要是职业拓展能力的培养要求和职业目标的实现需具备的能力。最后开发拓展学习领域课程共计4门,设为选修课。 选修课(4门):(1)工程建筑概论;(2)工程力学;(3)遥感地质解译;(4)气象与水文。 另外,通过选修课、专题课、讲座及假期社会实践活动等形式,设置体育课、三生教育、地质安全规程等课程,以促进学生全面发展。 地质灾害与防治技术专业基于工作过程系统化的课程体系见图2。 7 结语 本文以地质灾害与防治技术专业为例,尝试构建该专业基于工作过程系统化的课程体系,以期为高职资源勘查类专业“基于工作过程系统化”理念的课程体系建设提供参考。 浅谈地质灾害防治体系:加强地质灾害防治管理体系的构思 摘要:地质灾害是突然发生且危害巨大,由其突发所造成的危害不仅影响到人们的生命和财产安全,还影响着灾害发生地区的经济建设。本文通过对地质灾害防治管理体系现状的探讨,分析了其中存在的后续工作监管不到位、预防地质灾害制度不健全、地质灾害治理不规范等存在的一些问题,针对这些相关问题,提出完善救援系统、加大经费投入、强化宣传培训等加强地质灾害防治管理体系的解决措施,为地质灾害防治管理工作提供理论参考,以期能为地质灾害防治管理工作献计献策。 关键词:地质灾害;防治管理;构思 我国由于国土辽阔,地质条件形成差异明显,造成地质灾害多发,其类型多样、影响面广,对人们的生活生产造成很大的影响,威胁着人们的生命。在各级政府的正确引导下近年来对地质灾害的防治管理有一些成效,但由于人们的活动也使地质灾害现象加剧,导致一些较大规模的地质灾害事故发生,这就需要加强对地质灾害的防治和管理,以探索出更有效的防治管理体系,保障人们生命安全,减少灾害带来的一些损失。 1 地质灾害防治管理体系现状 目前对于地质灾害的防治管理有了一定可喜的成果,对地质灾害的防治工作有了一些实际的关注以及监督管理职责体系,但在地质灾害防治的行政管理体系中还存在着一些问题,地质灾害防治管理工作还未全面展开,我国局部地区人为地对地质环境的破坏现象仍然存在,甚至还有不断增加的趋势,地质灾害防治管理情况不容乐观。 1.1 后续工作监管不到位 在地质灾害的防治过程中存在着后续工作监管不到位的情况。在部分山区里山脚或者山顶的建筑物比较密集,有的住户或者村庄为建房子而平整土地,组织人力对山坡的土地进行开挖。被人民群众举报后国土局的相关工作人员会马上赶到现场要求立即停止挖掘,但是这样的现象属于地质环境保护管理,相关地质环境管理部门不能对其进行行政处罚,国土资源部门又主要是对违法用地案件进行查处,没有介入的权力,不能用一些硬性手段去制止这样的情况发生,导致山体被破坏,从而最终造成地质灾害不可避免地产生。 1.2 预防地质灾害制度不健全 在地质灾害的防治中没有完善的制度来预防地质灾害的发生,虽然政府对其有一些评估制度,但大部分地区还会经常发生由于人为的原因而造成工程建设中出现一些地质灾害现象,主要就在于对于土地的规划没有取得相关批准就开展建设,有的在工程实施前没有对相关地质进行危险性评估,还有的是私人住宅,其本身就是违法建设的住房,再加上私自扩建而施工,这些工程在进行建设时,如若进行不当就会造成山体滑坡等情况发生,都存在着地质灾害的隐患。 1.3 地质灾害治理不规范 虽然各个地区都会对地质灾害防治工程进行建设,都有其规模,但是对于地质灾害的治理不规范,即使在地质灾害防治工程设计中都会选择有资质的公司或者单位来承担,但在地质灾害的防治方面我国没有统一完善的相关技术规范,也会导致设计出来的方案较为保守,影响工程造价,造成浪费。 2 加强地质灾害防治管理的措施 2.1 完善救援系统 要加强地质灾害的防治管理,就要对其救援系统进行完善,对地质灾害的突发性要有应急措施,这就要预先制定好工作方案,建立相关救援队伍,再根据方案进行细化,对各项措施进行分工,制定不同预案所需的应急安置工作,及早设立应急避险场所,并明确标示出来。对地质灾害的监管部门专业力量进行强化,在地质灾害高发地区应定时组织应急演练演习,让人民群众能够面对地质灾害时学会自救以及防治伤害,也能提升群众与政府的凝聚力,让不同管理部门之间的协调管理能力得到提升。 2.2 加大经费投入 地质灾害带来的损失不可估量,这就需要各级政府对地质灾害加强重视,提高对地质灾害防治管理工作的认识程度,将地质灾害的防治项目加入到经济发展的规划中去,为其建立专项资金,加大防治管理经费的投入力度,健全稳定的保障机制,能够确保及时调查并治理地质灾害。防治地质灾害是公益性的事业,要努力探索对地质灾害防治的多种渠道的投入制度,将城市建设和防汛抗旱等灾害防治同地质灾害的防治管理等方面相互结合起来,让各部门、每个人的积极性都得到充分的发挥,为灾害的防治建设提供多元化的投资机制。通过政府加大对抗灾的经费补助,对威胁到人民群众的相关小型地质灾害中存在的隐患进行排除,带领受到地质灾害所威胁的人民群众能够主动参与到防治灾害的险情消除的工作中去,实施谁治理、谁受益的原则,利用从市场各处中吸引到的社会资金来参与对地质灾害防治管理的研究,在政府资金的扶持下积极使用社会力量,筹集社会资本开发新的地质灾害性防治机制。 2.3 强化宣传培训 要加强对地质灾害防治的宣传,普及预防地质灾害的相关知识,让广大山区尤其是地质多发地区的人民群众能够了解地质灾害对人类生活以及财产的危害,掌握监测地质灾害、及时撤离并且安全避灾的地质灾害防治常识,提高人民群众对防治地质灾害的意识以及实时监测、提前预防的水平。同时通过宣传培训让人民群众认识到地质灾害的产生大多数都与人类各项活动息息相关,即使天灾难测,但是人祸可以防范,让人民群众做到防治地质灾害发生,避免并且能够及时躲避灾害来临,做到避让与治理结合的相关原则,让地质灾害多发区的人民群众能够掌握到在地质灾害突然发生之前所产生的主要征兆,能够及时进行灾害发生后紧急的处置办法,还要帮助山区的人民群众加强对房屋的建设管理,对山区的房屋选址提供相关建议,对修建在山洪及地质灾害易发区的房屋及时提醒屋主尽快改建,让灾害来临时带来的损失降到最低,强化人民群众防灾减灾的意识,加强其自我保护的意识和能力。 3 总结 地质灾害的防治管理是需要长期并且艰苦的一项任务,这需要在防治地质灾害过程中,不断完善救援系统,提高防治水平,降低地质灾害造成的一些损失,促进人类的生存环境与经济发展相互协调统一。地质灾害防治管理体系的建立仍然任重道远,需要政府部门、地质工作相关人员以及人民群众共同的能力相互协调,相互配合之下共同完成,这对国家的经济建设可持续发展也存在着深远的意义。
工程地质勘察论文:建筑工程地质勘察问题研究 摘要: 随着建筑行业的快速发展,地质勘察工作得到了广泛的关注,它是工程规划、设计与施工的前提条件,其可靠性直接关系着工程的安全、质量与效益。但目前,建筑工程地质勘察存在诸多的问题,制约着此项工作的高效开展,因此,本文介绍了建筑工程地质勘察的概况,重点分析了其中存在的问题,并提出了具有针对性的建议,旨在不断提高地质勘察工作的质量,进而推动我国建筑行业的健康、稳定与可持续发展。 关键词: 建筑工程;地质勘察;问题 在社会经济稳定发展的环境下,建筑工程涉及的范围日渐扩大,在实际施工过程中,面对着不同的地质条件,因此,为了保证工程的安全性、可靠性与稳定性,对地质勘察工作提出了较高的要求。在先进技术、方法的支持下,地质勘察得到了快速的发展,但在实际工作中,受诸多因素的影响,导致地质勘察工作仍存在不足,不仅制约着建筑工程的有序实施,还影响着人民群众的生命财产安全,因此,本文探讨了建筑工程地质勘察的相关问题,旨在进一步提高我国建筑工程地质勘察的水平。 1建筑工程地质勘察的概况 建筑工程地质勘察主要是对建筑场地的工程地质条件进行研究与评价,具体的工作包括地质测绘、勘探、实验与测试等。通常情况下,工程地质条件主要是指建设场地的地形、地貌、地层岩性、地质构造及水文地质条件等,在全面掌握各项条件的基础上,结合设计建筑物的实际情况,预测二者的作用方式、特点及规模,通过准确的、科学的评价,以此提高建筑物的稳定性、安全性与可靠性。建筑工程地质勘察报告为建筑工程设计提供了可靠的数据、分析评价和提出处理建议。此项工作对于建筑工程而言有着积极的作用,它保证了工程安全,提高投资效益,促进社会和经济的可持续发展。 2建筑工程地质勘察的相关问题 2.1影响因素 建筑工程地质勘察受以下因素的影响:(1)建筑场地。随着社会经济的发展,工程项目逐渐增多,新的建设地区不断出现,各类工程面对不同的场地条件,越来越多的工程地质问题需要查明和解决。如:复杂岩体的稳定问题;黄土场地的湿陷性;软土地区土层的强度及变形特性;多年冻土地区岩土的物理力学和热学性质以及地震多发区的饱和砂土的液化问题等。(2)地质条件。目前,我国地质条件的研究报道相对较少,为了满足建筑工程地质勘察的需求,在实际工作中,需要展开一系列的地质条件研究与分析,进而增加了地质勘察工作负担。(3)建筑物。不同的工程其建筑类别、规模、结构型式、荷载的分布及大小千差万别,工程建设所涉及的岩土工程问题也各不相同,如深基坑边坡的稳定性;地下水对地下室抗浮稳定性的影响;高层建筑物地基的处理;上部荷载大小相差悬殊建筑结构存在地基的不均匀沉降问题等。 2.2具体问题 本文以某简单场地、工程重要性等级为三级的建筑物为研究对象,分析其地质勘察工作中的不足,具体内容如下:(1)质量较低。在工程设计与施工前,勘察单位实施了地质勘察工作,并提交了工作报告,但其报告的质量较低,缺少完整性与准确性。在地质勘察报告中未涉及土工试验指标,未能准确评价工程,对其中存在的问题未提出具体的解决方案。同时,通过对其他勘察单位的报告分析可知,大部分报告内容过于繁琐,缺少表格、图片与数据的支持,语言表述过于生硬与抽象。地质勘察报告存在的质量问题,主要是由于勘察单位过于注重设计单位的要求,虽然为其提供了承载力指标,但其他内容不够完善,因此,建筑工程地质勘察质量需要不断提高。(2)方法欠缺。此例中勘察单位确定岩土层的地基承载力的主要方法为建筑经验及标准贯入试验。标准贯入试验作为原位测试方法之一,是属于间接半定量的测试方法,用来确定土层的某些性质指标需要借助与一些直接测试试验方法(如静载荷试验)试验结果的相关关系才能得出所需成果,在缺乏相关对比试验的地区,直接采用此方法所得成果的可靠性和准确性较低。对工程安全和经济效益发挥存在不利的影响。(3)认识不足。通常情况下,地质勘察工作主要是为了明确地质构成、土体力学指标等,二者是基础选择、地基处理方案选择及工程造价确定的可靠依据,但面对复杂的地下环境,需要借助必要的勘察手段,如:钻探勘察。对于建筑场地而言,其具有唯一特性,缺少可比性,在此情况下,为了保证勘察的科学性与准确性,对勘察的操作规范、专业技能均有着较高的要求。但在实际钻探勘察过程中,由于工作人员未能明确此项工作的重要性,导致操作缺少规范性、技术缺少专业性,进而直接影响了勘察的结果,延长了工期,增加了投入,制约着建筑工程综合效益的提高。(4)技术有限。随着科学技术的快速发展,建筑工程地质勘察在先进技术的支持下得到了快速的发展,但在实际勘察过程中缺少关键性的技术。地质勘察缺少先进的设备与丰富的手段,在工程中仍运用着传统的技术与方法,制约着勘察质量的进一步提高;同时,地质勘察人员的综合素质偏低,工作效率难以提高,其专业技能未能满足勘察工作的需求,其职业道德素养偏低,工作积极性与主动性偏低,在此基础上,地质勘察难以满足建筑工程发展的需求,影响着我国建筑行业的健康、长足发展[1]。 3建筑工程地质勘察的改进措施 在建筑工程规模不断增大的背景下,简单场地日渐减少,对一级与二级级建筑物的要求不断增多,为了适应社会经济发展的需求,地质勘察工作急需完善,具体措施如下。 3.1明确地质勘察的重要性 建筑工程地质勘察对工程有着直接的影响,关系着其安全性与经济性,是建筑工程长足、稳定与健康发展的可靠保障。因此,在日常工作中,应明确地质勘察的重要性,对不同的地质勘察单位实力进行衡量,选择最有实力的单位,以此保证勘察工作的质量;同时,地质勘察单位应认真对待每一个工程项目,通过大力的宣传与教育,使全体工作人员均认识地质勘察工作的重要性;最后,各个工作人员经过培训与学习,逐步提高自身的综合素质,对先进的技术、方法与手段等进行及时的掌握与有效的运用,以此为地质勘察工作奠定坚实的人才基础,在此情况下,地质勘察效果将更加显著[2]。 3.2提高地质勘察的技术水平 建筑工程地质勘察工作对各项技术有着较高的要求,其技术水平的提高,不仅适应了建筑工程的需求,还满足了社会经济发展的需要。在实际工作中,地质勘察单位应积极引进先进的设备,并鼓励勘察人员学习与掌握先进的技术和手段,在此基础上,勘察的效果才能够大幅度提高。根据本工程案例可知,在地质勘察过程中,虽然采用了一定的勘察手段,但先进的测试技术、监测技术等未能应用,因此,在今后的工程实践中,应对相关的技术均给予关注与运用,以此保证建筑工程各项数据的准确性与科学性。 3.3健全地质勘察的规章制度 建筑工程地质勘察要建立健全各项规章制度,对现场勘察、野外勘察等展开全面的监督,避免勘察的随意性;对勘察报告实行严格的监管,提高报告的具体性、清晰性与规范性;同时,在监督与管理过程中,要积极发挥监督机构的作用,以此保证勘察的质量与效率[3]。 4总结 综上所述,建筑工程地质勘察工作的高效与有序开展,不仅关系工程的质量,还影响工程的效益,但在实际工作中,受诸多因素的影响,导致勘察工作困难重重,其中存在的各个问题均制约着勘察的高效性、准确性与规范性,本文提出了几点改进的对策,旨在有效解决地质勘察中存在的问题,以此促进地质勘察工作质量的提高。 工程地质勘察论文:水利水电工程地质勘察探讨 1地质勘察工作的作用与意义 由于我国勘测水平比较低,施工技术及设备也相对比较落后,也影响着水利水电工程效用的发挥。地质勘察工作可以保证水利水电工程的施工质量及效率,随着我国科技的不断进步,地质勘察水平有着较大的提高,技术人员在传统勘测技术的基础上,也研制出了新的勘测技术,完善了水利水电工程的施工流程。由于传统的地质勘察技术已经无法满足人们的需求,所以,研制新的技术就成为了技术人员一项重要的工作,对水利水电工程的建设与发展也有着推动作用。 2水利水电工程地质勘察 2.1地质勘察的要求 水利水电工程施工环节多,涉及的施工人员和生产要素也多。在正式开展施工前,要做好施工的准备工作。地质勘察就是水利水电的基本工作,相当于工程的地基。地基牢固,整体的工程质量才能很好,同理,地质勘察工作完成的好,勘察结果准确,也能保证水利水电的施工安全。首先,施工人员要收集地质环境的地质信息。水利水电工程要避开地质灾害多的地区,因此,施工人员要查看施工的地区是否会发生地质灾害。采集信息的过程中要准确不能随意。在信息采集工作结束后,施工人员将信息汇总,上交给有关部门审查,有关部门要经过探讨,判断该地是否适合开展水利水电项目。其次,改造当地的地质环境。水利水电工程要避开容易发生地质灾害的地方,如果开展水利水电工程的地方有发生地质灾害的可能,就要对当地的地质环境进行适当的改造,降低地质灾害发生的可能性。 2.2地质勘察的方式 我国人口多,为了满足人们的需要,开始开发土地。随着社会的发展,土地面积逐渐减少,而可利用的土地地形又复杂,在一定程度上增加水利水电工程的施工难度,导致工程质量受损。水利水电工程施工一定要保证工程的质量,使工程能发挥应有的价值。因此,为了提高水利水电工程的质量,在对勘察地质中工作要仔细,在发现存在的问题要及时采取措施解决。我国在勘察地质环境中还是采用传统的勘察方式,传统的勘察方式已经不能适应现在的发展要求。因此,要改进勘察方式,提高勘察的效率,保证施工的质量。参与勘察的工作人员要掌握一定的专业能力,能准确判断当地的地质环境和可能发生的地质问题。保证勘察效果科学有效。 2.3地质测绘与编录 在对当地进行地质勘察时,还要包含地质测绘以及地质编录工作。地质测绘与编录是地质勘察工作中的基本工作。对当地的地质环境进行测绘与编录可以使地质资料更加精确。工作人员通过记录当地的地质演变,分析地质情况,预测可能发生的地质问题。从目前来看,我国在地质测绘与编录上采用的方法主要是测绘路线以及监测地质。在对水利水电工程进行测绘和编录时,一定要明确当地的地质活动,通过记载仔细的研究当地的地质情况。 3水利水电工程地质勘察技术 在对当地地质条件进行勘察时要有科学的勘察技术,我国在勘察地质时主要采用以下几种勘察技术。 3.1工程物探技术的应用 工程物探技术在地质勘察中应用广泛。目前为止,我国的工程物探技术比较成熟,工程物探技术都采用钻孔彩色电视系统和地球物理层析成像技术,钻孔彩色电视系统与传统的摄像管探头相比,具有性能稳定、集成度高、电路设计合理等优势。此外,还具有几何失真小、彩色图像重现性好、耐冲击、寿命长、体积小、功耗低等特点,是一种新型的产品。目前,随着数字技术的快速发展,钻孔彩色电视系统又在开发图像处理系统的基础上利用工控级主机,形成录像机、监视器、控制器的三位一体,形成一体化的主机控制系统。 3.2农田水利工程的勘测 无论是在生活还是生产中都离不开水,生活中需要用水,满足生活的需要,而在工业生产中也需要水来解决生产的问题。对于农业也是一样,农业的发展更离不开水,通过水的灌溉来保证农作物的生长。对于一些特殊作物来说,不能只依赖自然降雨,还需要人工的浇灌。当农作物严重缺水时,农产量就降低,也阻碍了农业的发展。而农业也是我国的支柱产业,农业受损也影响了我国的国民经济。因此,要建立农田水利工程,保证农作物生长。在农田水利工程施工前,要对农田水利进行勘测,选择合适的水源,保证农业在发展中水源充足,避免出现干旱现象,也能防止农田在引水中出现问题。 3.3GPS的影像的应用 GPS即全球定位系统,在勘察特殊地区时可以采用GPS技术。我国在勘察地质中一般都是人工测量,但是部分地区地貌复杂,环境恶劣,人工无法准确的完成测量工作,因此就需要运用GPS技术。GPS在测量地质中有岩溶的部分可以使岩溶成像,从而分析岩溶的状态。在勘察地下水的分布时也可以运用GPS技术,能准确的判断地下水的分布。 4结束语 水利水电工程为了保证施工的质量,施工单位必须做好地质勘察工作,要利用先进技术对施工现场的地质环境进行考察,还要提高勘察的效率以及准确性,这样才能保证工程的利益。 作者:刘彦利 单位:佳木斯市水务局 工程地质勘察论文:民用建筑工程地质勘察分析 一、民用建筑工程地质勘察存在的问题分析 1、忽视地质勘察的价值 就民用建筑工程地质勘察的价值来看,主要体现在以下两个方面:一是勘察施工建设现场的地质构成情况,并对相关地质数据进行搜集;二是在建设施工现场地质样本数据的基础上进行相应的地质分析、力学分析等,以在此基础上确定施工现场地质的承重情况、土壤强度等,全面了解施工现场的地质环境情况,以选择相应的地基建设技术及方法,制定相应的工程安全操作规范。但很多建设单位在这一点上明显认识不够,只是简单的走个过场,并没有按照相关要求规范进行严密的地质勘查,导致在民用建筑工程设计和施工建设过程中对现场地质环境认识不足,严重影响着工程建设质量和施工安全性。 2、地质勘察报告质量不佳 地质勘察报告的质量直接关系着民用建筑工程的设计合理性以及施工建设的安全性。但相关建设企业对地质勘察报告质量的重要性明显认识不足,致使其在进行过现场地质勘察之后,在整理成文字报告时,总是存在一些小错误,如图表的比例尺选择不当或者是计算错误;在进行文字叙述时抓不住重点,一方面表现为专业性不够,另一方面表现为重要地质信息、数据的缺失等,这些错误都严重影响了专业人员在进行地质评估过程中的专业性和评估结果的科学合理性。 3、地质勘察方法有误 地质勘查方法直接关系了地质勘查的精确性和科学合理性。但在民用建筑工程实际地质勘察过程中,施工现场地质勘察单位往往为了在最短时间内,以最少工作量完成地质勘察工作,并不严格按照相应的勘察程序或者是标准规范行进,如某些勘察部门在确定地质承载力的过程中,通常单纯依靠原位测试方法来确定土层力学性能,这中勘探方法是明显是单一的,地区不同、土质组成不同,也就无法正确判断出施工现场地质的实际承载力。 4、地质勘察缺乏有效监督 在民用建筑工程地质勘察过程中,有效的监督是规范各项地质勘察行为和程序的重要保障。但在民用建筑工程实际地质勘察过程中,明显存在着监督不力现象,主要体现在两个方面:一是建设单位在民用建筑工程地质勘察过程中,专业技术及监管知识明显不足,对地质勘察监管的重要性认识不够,只要求成果,不重视过程;二是在施工建设现场野外勘察过程中,往往是由勘察单位独立进行土木实验、作业以及相关现场地质数据资料搜集的,建设单位或者是相关监管单位并没有直接参与其中,出于成本和时间的考虑,勘探单位很有可能会存在偷工减料等现象,如减少打孔个数、降低钻井深度等,严重影响到地质勘察结果的精确性。 二、应对民用建筑工程地质勘察问题的有效策略 1、建设单位要提高对地质勘察价值的认识 在民用建筑工程地质勘察过程中,相关建设单位及人员要提高对地质勘察价值重要性的认识,在委托地质勘察单位进行施工现场地质考察之前首先要对施工场地及周围工程的地质资料、构造情况进行全面了解,并提出自己的建议和要求;其次,对于地质勘察报勘察告的编写,建设单位要要求本单位相关技术人员编写出勘察纲要,并提出报告编写的相关细节要求;最后,当勘察单位上交勘察报告时,建设单位要组织相关技术人员及监理人员对勘察报告进行全面审核,包括文字叙述审核、图表审核等,以确保地质勘察报告质量,以为相关专业人员提供可靠的地质评估资料。 2、应用科学合理的地质勘察程序和方法 在民用建筑工程地质勘察过程中,要严格遵循以下程序进行实地勘察:一是对现场地质及周围建筑工程地质资料进行详细的调查;二是在大致了解现场及周围建筑工程地质情况的基础上,采用必要的测绘、地球物理勘探、钻探等相关技术手段进行实地地质勘察。在民用建筑工程实地勘察过程中确定地基承载力时,可以选择原位测试方法、但应结合回转取芯钻探等多种地基承载力检测方法进行实地测试;或者是根据周围建筑建筑物的质量和相关地质资料进行施工现场地质评估,并综合实际测量和评估得出较为精确的施工现场地基承载力结果。 3、建立有效的地质勘察监督机制 为保障各项地质勘察程序的顺利实施以及地质勘察结果的精确性、科学合理性,要建立其有效的地质勘察监督机制,主要体现在以下两个方面:一是建立起完善的监督制度,并由第三方参与现场地质勘察,在“有据可依”的制度前提下,实现对地质勘察单位的有效监督,规范其各项勘察行为;二是建设单位要重视对地质勘察过程和结果的双重监督,明确规定现场地质勘察过程中的各项勘察技术指标,并派遣专业技术人员进行实地勘察监督,对地质勘察单位进行全面的监督。 三、结语 综上所述可知,地质勘察结果的精确与否直接关系着民用建筑工程建设施工质量和安全性。因此,在民用建筑工程施工过程中,相关建设单位要充分认识到地质勘察的价值和重要性,重视施工现场地质勘察工作,并加强对勘察单位地质勘察过程和结果的监管,以保障地质勘察报告的质量,为民用建筑工程建设质量以及施工安全性奠定坚实的基础。 作者:王先贺 瞿长均 杨燕 单位:四川煤田一四一建设投资有限公司 工程地质勘察论文:公路工程地质勘察及体会 1外业工作的主要内容 1.1测量放样 在此阶段,会使用到GPS、全站仪等工程测量的仪器,进而选择最为科学,最为合理的资质勘探点,对于勘探点位置的孔口高程偏差以及定位偏差,必须确保控制在规范允许的范围之内。当勘探完成之后,还需要对勘探点进行再一次的检测,并根据复测的实际情况做好相应的记录。 1.2工程地质的调绘 在进行工程地质测绘工作的时候,一定要助于做好与沿线工程的结合,然后再借助于一系列的勘探方式以及仪器设备进行调烩工作。在此环节中,其具体应查明一下的三项内容:第一,地形地貌的具体成因,分布情况,形态特征与地层的主要成因,厚度、岩性以及岩石具体的风化情况等;第二点,需要了解清楚地下水的埋深情况,补给情况、径流情况等等;第三点,需要对特殊性岩土的分布范围有所了解,包括工程地质的主要性质,地质的具体规模,分布的具体范围、形成条件以及现有工程的具体情况等等, 1.3工程地质勘探 通常情况下,工程地质勘察工作是与工程地质测绘工作紧密联系的,其有利于进行工程地质资料的收集与整理,深入的了解到地质的具体情况,地质勘测的具体方式分为以下几种。 (1)钻探 钻探是指在地表下用钻头钻入地层的勘探方法。在地层内钻成直径较小并具有相当深度的圆通形孔眼的孔称为钻孔。通常将直径大于等于800mm以上的钻孔称为大直径钻井。钻孔上部口径较大,下部口径较小,成阶梯状。钻孔的上部为孔口,底部为孔底;四周侧壁为孔壁。钻孔断面的直径为孔经;由大孔经改为小孔经称换经。从孔口到孔底的距离为孔深。 (2)挖探 挖探一般包括两种,即坑探以及槽探,需要注意的是,其具体的深度必须要保证不能大于地下水位,对于其的长度与断面尺寸应该严格的按照地质勘察的主要目标以及相关规范的要求去决定。最终需要提供的资料应该包含以下几种:文字描述、断面图、展示图以及较为重要部位的图片资料等等。在进行工程地质资料勘察的时候,槽探一般包括四种类型,即坑、槽、井、洞等。 2内业工作 需要注意的是,对于公路工程地质勘察报告来说,其在一定程度上不但展示出了工程地质勘察的主要结果,同时,其也是构筑物地基与公路路基设计甚至是后期施工的关键依据。总报告应该包含以下几个方面的内容:前言、自然地理的相关情况、全线工程地质评估以及相关分析等等,不良地质与特殊性岩石所制作的相应表格等等。工点报告文字部分除对前言、自然地理的概况、工程地质条件进行简要叙述外,还要着重的针对,存在的工程地质问题与建议、工点工程地质条件进行说明,例如深挖路堑等的稳定性计算与分析。 3工程实例 3.1工程概况 在这段路线中,路线交叉、沿线涵洞地段均较多,且地质的条件比较复杂。其地质勘察拟先后通过初勘、详勘两个阶段来勘察,以便于查明整个工程的各类环境工程地质条件。 3.2公路工程地质勘查总结 本工程运用了地质测绘、勘探以及试验所获得的相关结果,对整个工程地质情况进行了全面系统的分析与总结,对于周边计划建设的构造物,高填路等根据工点进行了周密的分析与探讨,在具体的工程当中,借助多种方式对边坡的稳定性进行研究,并结合实际的情况,给出了相应的应对措施。 作者:梁红宏 单位:贵州省交通规划勘察设计院股份有限公司 工程地质勘察论文:房屋建筑岩土工程地质勘察分析 1岩土工程和地质勘察的概念 1.1岩土工程的概念 岩土工程是土木工程中涉及到岩石、土壤和地下水的部分,主要的研究对象是岩石和土壤,是一栋建筑物中深入地下的部分。岩土工程是现代一项应用的很广泛的技术,无论人们在建筑房屋还是水利工程方面,都少不了对岩土工程的调查和研究,设计人员站在岩土工程精准的调查报告基础上才能正确合理的对施工方案进行设计,使得设计能够综合的考虑到施工所在地的自然气候和人为因素,设计变得更有科学性和针对性。岩土工程不仅仅是对岩石、土壤的收集和调查,还需要对岩石、土壤进行室内实验得出结论之后才算是对岩土工程进行了完整的调查和研究。 1.2地质勘察的概念 地质勘察是为了满足建设的要求,对一定区域的岩石土壤、地质地貌进行调查研究,利用一定的技术和设备,如测绘、钻探等方法去完成调查。主要分为水文地质勘察和工程地质勘察等。地质勘察是一项专业性很强的工作,必须要由专业人员,通过一定的收集方法,然后保管带回去之后进行实验研究,才可以称之为地质勘察。地质勘察也是很有用的,在我国20世纪50年代,那个时候刚刚建国不久,各方面的资源都很缺少,尤其是石油,外国人甚至断言中国没有石油储备。但是在我国地质人员的努力勘察下,在全国范围内发现了大量的油田,像大庆、中华、辽宁、胜利等,有力的支援了祖国的建设。而地质勘察的作用可不仅仅是发现油田,还可以在地震检测等地质灾害方面发挥出极大的意义。 2岩土工程勘查内容 1)地形地貌等地质特征。不同的地形地貌是由于它们的岩石特性、土壤内部构造和水文条件不同而导致的,所以在进行岩土工程勘察时,要着重对地形地貌的调查和研究。先调查外面的环境,然后由表及里。对岩石和土壤要重点研究,分析研究岩石的种类和成因,岩石的厚度和大小等等一系列地质状况,土壤的间隙和肥力,土层的分布和厚度等等。 2)地下水的影响。地下水都是影响建筑施工中一个很重要的因素,地下水不仅仅是在岩土工程中影响岩土性状的因素,还制约着建筑物的稳定和使用寿命。所以在岩土工程地质勘察中对地下水进行详细的调查研究。首先研究地下水的类型、水的长度和厚度及其分布情况;其次必须要对地下水的水位进行持续准确的测量和记录,调查地下水的历史最高水位、近几年的最高水位和历史最低、近几年的最低水位,还有当地的降水和气候特征;再次,对地下水的发源地,流经区域和流往何处进行调查;最后,分析地下水的水质如何,是否会对岩石、土壤或者建筑材料进行腐蚀。 3)对岩石和土壤进行取样,带回去之后利用仪器对岩石和土壤进行实验研究,研究地基所能承受的最大力和重量,还有地下水和地质状况对地基的不利影响,对实验结果做出分析,对建筑施工提出具体的办法和设计方案。 3房屋建筑和构建物岩土工程中的地质勘察 3.1岩石、土壤等实验材料的收集 房屋和构建物中岩土工程的地质勘察非常复杂,而勘察时气候、水文等因素会一直发生变化,所以为了采集到同一时间内的不同情况,必须要赶着时间去收集,如若不然就会影响实验材料的准确性,进而影响到实验的准确性和科学性,最后会影响到设计方案和施工质量。所以,在收集实验材料的时候一定要有计划、有分组的进行收集。首先,要对勘察地点进行细致划分,可以根据颜色、深度进行具体的划分,每一个部分各取其中两份的实验材料。就像土壤,可以分为地面的,地下3m,5m,10m等种类,对每个种类进行实验材料的收集和保管,这属于野外材料。还有就是室内材料,可以通过国土资源局和水利局档案的观看和抄写,对勘察地点的一些基本情况做出了解和确定。例如勘察地点的气候和水文的变化,历史最高和最低水位分别是多少,近几年的最高、最低水位又是多少,地下水的发源地和流经区域,这些情况如果你自身前去调查的话不仅仅花费大量的时间,还存在着误差,可以直接去相关部门读取自己需要的资料,也可以上网去搜集。 3.2室内实验应该注意的部分 在进行实验之前,要对实验的标准、计量和条件进行统一的规定,如果在实验之前不对这些条件进行统一的规定,那么实验的科学性和正确性也就无从谈起。首先对于实验材料中土壤的收集和保管掌握一定的方法和技巧。例如,对实验土壤的防晒防冻工作一定要做好,避免实验材料因为天气因素而发生了不同的变化。其次,在开始实验的时候,要对实验进行定性分析,要确定其他的条件,然后对那一个没有确定的条件进行分类实验。例如温度对土壤的影响,首先确定除了温度之外的其他因素不变,包括土壤、地下水、大小、重量等都不发生变化的前提下,测量温度变化对土壤的影响。还可以通过压力对土壤的影响,确定气温、水文等因素,然后对土壤施加不同的压力,测试出它最大可以承受的压力。所以在实验中要定性分析。 3.3通过实验得出的结论并撰写岩土工程地质勘察报告 实验人员在实验完毕得出实验结论时,要根据实验结论联系到具体的实际情况中去,向房屋建筑和构建物的设计人员写一份详细的岩土工程地质勘察报告。实验的本身目的就是测试实际条件下不同情况对岩土工程的影响,也是地质勘察的必要手段。要对实验结果详细了解并合理利用,设计人员不能只考虑到提供的数据而忽略了实验结果,要知道实验结果就是在实验数据和实验材料的基础上得到的结论,岩土工程地质勘察报告更是地质勘探人员对于这次地质勘察的综合性总结。所以设计人员在设计时,一定要根据甲方提出的施工要求,以及岩土工程勘察报告里描述的地质特征、环境气候等因素,对房屋建筑、构建物的桩基工程、地基工程和基坑工程等施工方面进行方案的设计和画出施工设计图。 4结语 古人有句老话叫做“千里之堤毁于蚁穴”,说的就是一项很大的工程由于操作不善而最后导致全盘崩塌的事情,可见房屋建筑和构建物中岩土工程地质勘察对一栋建筑物的巨大影响,所以我们要重视对岩土工程地质勘察。但是又因为岩土工程的地质勘察是一项特别复杂的工作,所以我们首先要重视对岩土工程资料的搜集和实验材料的收集,其次要对实验进行定性分析,最后根据实验结果撰写岩土工程勘察报告,让设计人员得到详实准确的信息去设计。只有顺着这一套方法去做的话,我相信一定可以让建筑物的生命周期更为长久。 作者:王晓辉 单位:山西省勘察设计研究院 工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察控制方法 一、岩土工程地质勘察影响因素 1.人为因素 在当前新形势下的地质勘察仍面临着一些问题,主要表现在以下几点:部分勘察单位为了节省开支雇佣大量农民工,实际勘察时勘察团队仅由几名技术人员和临时招募的农民工组建而成,团队的安全意识较差、整体素质较低,勘察质量无法保证。岩土工程地质勘察工作十分艰苦,但仅凭吃苦耐劳根本无法胜任该项工作,尤其未经专门培训的技术人员很难发挥应有作用;另外,地质勘察实施时部分勘察团队为加快施工进度,采用不符合规定的方法钻探取样,导致垂直度出现较大偏差,孔深误差随之增大;同时勘察时挪动孔位的现象时有发生,结果一些重要位置缺少勘探孔。而且钻孔时不能准确把握钻进回次进尺,有时进尺达到3m或更长才提一次钻;部分勘察团队地层划分界限不清晰,甚至出现漏掉软弱夹层、砂层透镜体等特殊地层的情况。上述这些问题往往无法给岩土工程施工提供准确数据,一定程度上阻碍着岩土工程的顺利开展。 2.市场制度因素 岩土工程地质勘察行业缺乏必要的市场制度约束,是岩土工程建设面临的又一重要问题。当前市场中勘察单位数量众多竞争激烈,加上一些外挂单位加入又进一步增加了竞争激烈程度。如此,部分无技术优势的勘察单位为抢占市场份额往往降低价格,而为了获得利润勘察过程中往往偷工减料,其勘察质量可想而知。另外,当前市场中受到多种条件限制很多单位缺乏自己的钻机,因此不得不使用其他单位提供的钻机。而且实际钻探时为提高施工进度,往往使钻机超负荷工作大大增加了故障发生机率,一方面钻探施工无法满足相关规范要求,另一方面钻机一旦出现故障钻探工作不得不中断,延长钻探工程。严重时使钻探施工面临较大风险,威胁施工人员的生命安全。 3.岩土工程勘察野外监理制度不完善 当前,岩土工程地质勘察中野外监理机制不够完善,给地质勘察水平和勘察效率造成较大影响。部分勘察单位在没有监理的情况下草草行事,勘察获得的数据精度与要求勘察数据之间存在较大误差,而且提供的图样有时与实际情况差距较大;部分勘察单位为维持正常运营部分,不得不走非法途径获得勘察指标等,严重影响了岩土工程地质勘察秩序。因此,为避免上述不良状况的发生,十分有必要建立和完善岩土工程地质勘察野外监理制度。 二、岩土工程地质勘察控制方法 结合当前岩土工程地质勘察存在的问题和新疆地区地质特点,为保证地质勘察质量应积极探索和采取有效的控制措施,为岩土工程的顺利实施提供准确的参考数据,为此应重点把握以下几项内容。 1.选择优秀地质勘察团队 地质勘察团队是勘察工作实施的主体,其质量状况往往给勘察工作的不同环节造成较大影响。为此,岩土工程施工单位应结合岩土工程实际状况选择优秀的勘察团队。首先,认真审查勘察团队各成员资质,确保其具有扎实的专业知识和丰富的地质勘察经验,同时具备良好的责任心和吃苦耐劳的工作精神;其次,认真了解团队所用的勘察仪器质量,尤其钻机质量应结合相关规定进行检查,以确保钻进能够稳定的工作;最后,为保证地质勘察工作高效进行,应结合勘察经济开支情况选择两个以上的勘察团队。同时注重引入竞争机制,奖励地质勘察工作中表现优秀的团队,一方面提高团队地质勘察效率,另一方面刺激勘察工作开展不认真的团队。并且当勘察团队施工时岩土工程建设单位应派专门技术人员监督勘察工作,必要情况下给予指导,以保证地质勘察工作为岩土工程的施工奠定坚实的基础。 2.完善岩土工程勘察市场制度 当前,市场上众多岩土工程地质勘察单位为赢得地质勘察指标将精力放在了打价格战上,却忽略了地质勘察质量,这样不但扰乱了地质勘察市场秩序,而且往往给后期的岩土工程施工造成较大损失。为此,针对这一现状应建立和完善行之有效的市场管理监督体系。首先,国家相关部门严格审查市场上存在的地质勘察单位资质,并依法取缔无资质的地质勘察单位,以达到净化地质勘察市场的目的;其次,明确地质勘察招标流程和细则,使地质勘察各单位间公平竞争,这样做一方面能有效遏制用不正当途径获得地质勘察指标的行为发生,另一方面提高实力雄厚的地质勘察单位中标几率,为岩土工程施工创造良好的条件;最后,国家相关部门出台系统且内容详细的法律法规政策,尤其应明确岩土工程施工单位和地质勘察单位间的职责,针对地质勘察单位未达到合同规定要求的行为,应根据双方签订的合同要求地质勘察单位重新勘察。实施以上三种措施不但能有效遏制不正当竞争行为,而且对整个地质勘察行业的健康发展具有积极的促进作用,因此国家相关部门应积极落实。 3.制定岩土工程勘察野外施工监理制度 加强地质勘察野外施工监督是保证岩土工程地质勘察质量的有效方法。首先,应依据国家颁布的地质勘察规范标准相关内容,结合岩土工程实际施工要求编制地质勘察大纲,明确监理单位资格。其次,对监理单位监督行为应进行明确的阐述。例如,钻孔作业中如发现勘察单位未按照相关规定或钻孔质量不符合要求时需重新钻孔。认真审核施工当日编录,一旦发现问题及时要求其返工;最后,岩土工程施工单位应定期检查地质勘察质量,并与地质勘察单位间保持良好沟通,以及时纠正地质勘察存在的不良问题,确保地质勘察工作的有效性和准确性。 4.提高地质勘察作业针对性 提高地质勘察针对性对提高勘察工作效率具有重要促进作用,尤其新疆地区土质类型较多,地质勘察时针对不同的土质状况采取不同的勘察方法。下面以新疆伊宁地区黄土地质勘察为例进行探讨。新疆伊宁地区广泛分布着湿陷性黄土,这些土体如遇到水分侵润原有的力学和结构性能会发生改变,导致其抗荷载能力下降,进而影响岩土工程的稳定性。因此,地质勘察中应着重确定该地区黄土地基湿陷类型和湿陷性系数,通过计算采取针对性措施加以处理,提高岩土工程的稳定性。湿陷性黄土地基湿陷性等级划分如表所示。 三、总结 地质勘察是岩土工程施工的重要环节,对保证岩土工程充分发挥社会和经济效益具有重要意义。因此,岩土工程施工单位应将地质勘察工作当做重点内容来抓。尤其新疆地区岩土工程施工更应将地质勘察工作放到应有高度,通过采取有效措施提高地质勘察质量,以此保证该地区岩土工程施工顺利开展。 作者:赵龙 单位:新疆水利水电勘测设计研究院 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题 摘要:水文地质问题是建设工程地质勘察的必要环节,特别的水文地质的指标参数直接关系到工程的施工质量。因此,本文旨在分析水文地质问题在工程地质勘察的重要性,探究其重要意义,并阐述具体的勘察内容。 关键词:工程地质勘察;水文地质;问题;重要性 水文地质情况对建筑工程的基础设计、持力层选择和工程地质灾害防治方面具有十分重要的影响,建筑工程中的基础内容就是水文地质的勘查,因此,提高对工程地质勘查中的水文地质问题的重视,分析水文地质勘察的主要内容,了解自然地理条件、地质环境、地下水位情况、各含水层和隔水层对工程建筑的影响,可以有效开展工程建设工作,提高规划设计的科学性、施工的合理性、勘查的准确性,使得工程安全、稳定地开工建设。 1.水文地质勘查简析 1.1水文地质勘查概述 水文地质勘查是工程地质勘察的重要环节,主要勘查水文地质对工程建设的影响。水文地质勘查就是在前期的水文地质基础数据前提下,使用适当的比例进行科学验证,运用先进的勘察技术和仪器设备对水文地质指标因素进行分析判断,探究影响水文地质勘察结果各个环境因素,分析水文地质各个参数变量对整个工程建设的影响的一种勘查。 1.2水文地质勘查内容 1.2.1自然地理勘查。自然地理条件是影响勘察的主要因素之一,主要涉及的施工环境的气候特点、水文特征、地形地貌等。具体来说,自然地理条件的勘查内容是气象特征、施工区域的气候分布、大气湿度热度、风向指标风速、周边水系数量、地下水位置特点、流向、流速等,以及工程所在位置的地形平原、高原特征,地貌被侵袭程度,地形冲刷效果,地形堆积形态。1.2.2地质环境勘查。地质环境的勘察的主要内容是对地质特征、基底构造、岩石性质、新构造运动、第四系厚度的勘查,了解岩土工程所在区域的地质环境,分析岩层的对水作用的抗压能力,并测定岩层的腐蚀程度,有效的判断岩土工程的建筑物的耐久性。1.2.3地下水位勘查。地下水位内容包括地下水位的升降特点,水位变化趋势,周边岩石环境的水补充作用,地下水在岩土的排泄情况,勘察地下水最高水位和最高水位的历史特点,并分析造成高低水位的具体历史原因;水类型和水流速的变动差异也是水文勘察的内容,动态水位分析,对岩土工程的基底调整有指导性的意义。1.2.4含水层、隔水层勘查。含水层、隔水层的勘察主要有各个含水层的埋深条件和埋深水位,厚度分布和水位情况,地下水的类型和流速流向及水位动态情况。1.2.5水文地质参数勘测。水文地质参数的测定主要方式通过抽水试验,由于岩石的受力情况与岩石的干燥程度呈现正比关系,需要用软化的办法对岩石层面的耐风性、耐水性、透水性的指标参数进行测定,保证水文地质参数测量工作数据准确性和科学性。 2.水文地质问题的重要性分析 2.1水文地质勘查影响建筑的基础埋深。建筑物在地基的埋深的程度与水文地质情况有着密不可分的关系,地基的打入的深浅,都是依据前期的水文地质各个参数的数据分析,进而推断地基的深浅数据,选择符合地基的合理埋深范围的指标。掌握水文地质的动态数据,结合实际的施工现场周边环境,判断建筑物在地下的埋深尺寸。在实际的岩土工程地基设计中,勘察出准确的静态地下水位。一般来说建筑物的埋深必须在地下水位的上面,但也存在着特殊的建筑工程,地下水位较高,地基的基础埋深必须符合客观的基础埋深的区间范围,那么建筑物埋深位置必须低于于地下水位,这就要求在施工前期采用先进手段进行降低水位,保障建筑物的埋深位置处在不受地下水影响的深度。此外,工程地基受到地下水流经会降低地基的硬度,容易出现软化湿陷,这些土壤一旦失去水分又会出现干裂的情况,对建筑物的地基埋深有着消极的影响,因此必要的水文地质的勘察,是保障建筑物的埋深的基础。2.2水文地质影响建筑工程的质量。地下水位受到多种因素的影响,出现水位高低起伏不平稳的水文现象。高水位和低水位都是制约着建筑工程的良性发展的关键因素。具体而言,土壤都有其的酸碱平衡,才能维持土壤的稳定性和坚硬度,然而当水位升高时,这种岩石的平衡会被地下水打破,地下水丰富的可溶性的盐物质会对建筑材料有一定的腐蚀作用,这种情况下,建筑物的基础承载力受到一定程度的降低。同时水位上升造成的暗河积水,更易致使建筑材料出现裂缝缺陷。当水位降低时,地下水本身承载着对建筑物的压力就会减弱,建筑物的基础水压降低,造成地基下沉,建筑物凹陷,岩石层中的土壤固有的颗粒和粉砂分散流失,对建筑物的基础建筑材料的基础结构受到破坏,这对建筑工程的安全性造成巨大的威胁。2.3水文地质影响建筑工程的支护效果。地下水动力循环是一个良性的循环过程,在自然条件和地质条件的多种作用下,处在一种平衡的水动力循环状态,然而当受到工程建筑施工的影响,这种平衡将被打破,给建筑工程的稳定性和安全性带来不可估量的消极影响。例如,在受到人口激增的时代背景下,地产商对土地的开发有限,土地的使用权限也受到一定程度的制约,因此必须采取加高楼层的方式进行建筑物的高结构的建造。而楼层越高越需要更深的地基,则会采取抽水或者垂直开挖的降低水位的方式,这种严重破坏地下水动力的人为手段,极度造成地下水所处的地质环境发生质变,地下岩层出现空心等土壤结构,这就会影响工程后期建设的质量,减少了建筑物的使用寿命。 3.加强工程地质勘察中水文地质问题处理的措施 3.1规范工程地质勘察。完善的管理制度是做好地质水文工作的前提保障。第一,工程勘察单位要设立专门的水文地质勘查机构,指定人员负责水文地质管理工作,认真落实好水文地质内容有关的勘察工作。第二,在完善勘察管理制度的基础上,加强其重要性的宣传,让工程人员都明白水文地质问题对工程地质勘察的危害,从而规范操作规程、熟悉勘察内容,充分发挥管理制度的约束力,并在工程建设过程中进一步的强化,逐渐形成对水文地质问题的重视,避免发生危害工程建设的情况发生。最后,工程地勘单位需要加强勘察人员的培训,提高勘察人员的技术水平和思想理念,做到熟悉相关的法律和规范,了解勘察内容和流程,提升其综合素质水平,保障工程建设的稳定发展,降低水文地质问题对工程地质勘察的影响。3.2加强现场监测。加强地质情况的调查是预防水文地质问题对地质勘查造成影响、对工程建筑产生影响的有效措施,所以勘察单位必须重视地质水文状态调查。在对地质水文进行状态监测的时候,应该明确监测目的,建立相应的监测标准和地质水文在进行地下水调查的过程中,勘察人员要明确调查目的,并建立调查标准,便于制定合理的工程施工方案。3.3加强技术应用。信息资源的共享和先进技术的支撑是提高勘察质量的必要条件。科技时代的到来,应加大对水文地质勘察的技术投入,如建立工程、天文、地理等学科共通的信息服务平台,引进先进的测量设备,建立指标数据化管理的服务系统等。不仅如此,不同类型、不同深度、不同广度的水文地质,勘察的方法不尽相同,勘察方式需要技术化,采用先进探测设备抽取勘察地质样本,避免人为的随机抽查地质样品,提高地质勘察的效率。3.4做好水文地质环境勘察。第一,勘察自然地理条件。工程勘察中一项重要内容即勘察自然地理条件,要对施工场所地质情况,气候条件和水文条件进行系统勘察与分析,以便于能够为后续作业的开展提供可靠参考。不仅如此,还需综合考虑水文特征,不但要将区域气候,湿度以及热量等内容进行综合考虑,还需将地方地形特征,水系分布情况考虑在内。并且还应将季节变化,气候特征以及降水情况等内容进行综合考虑,以确保后续作业得以高效,安全开展。第二,仔细勘察作业周围地质环境。勘察作业周围地质环境包括了勘察作业场所地层岩性,新构造运动,地质构造特点,基底构造和第四系厚度控制等。 4.结束语 本文通过对水文地质勘查的简析,进而探究了水文地质问题对工程地质勘查的重要性和重要内容,并根据相关的情况提出几点优化策略,旨在预防水文地质问题对工程建筑造成危害,影响人民的幸福安居。 作者:王泽波 单位:鄂尔多斯市鄂托克前旗国土资源局 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题的重要性研究 摘要:水利工程改造中需考虑水文地质因素,对工程地质勘察进行科学规划与指导,提高工程地质勘察的有效性。结合工程案例,分析了水文地质勘察常见问题,对工程地质改造提出科学的导向,为水利项目建设给予综合性保障。 关键词:水文地质;勘察;问题;对策 水文地质是工程地质勘察中必须考虑的问题,利用水文勘察报告实现空间改造,体现了水文地质结构布局的特殊性。为了更好地开发与利用工程地质环境,要做好水文地质勘察与分析工作,为工程地质改良提供科学的指导依据。 1工程概况 依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),堤防本工程等级为2级,水利工程建筑物与堤防相同,设计等级为2级。又根据《泵站设计规范》的等级划分标准,贵阳控制工程泵站设计流量为70.0m3/s,泵站工程为大(2)型,对应的主要建筑物设计等级为2级。水利工程等别为Ⅱ等,主要建筑物设计等级为2级,次要建筑物设计等级为3级。临时工程按4级建筑物设计。根据《贵阳市城市防洪排涝规划》,贵阳市城区防洪标准近期按100年一遇,远期按300年一遇,城市除涝标准按20年一遇设计。 2水文地质条件 2.1地表水和地下水 勘察期间水位为9.8m。场地区内⑥-2层重粉质砂壤土及其以上各土层地下水位以下含水,构成场地表层主要潜水含水层。本次勘察分别观测了G39孔(左岸)、G03孔(河边)和G32孔(右岸)地下水位,水位分别为7.2,8.4和7.1m,根据地下水的分布趋势分析,地下水水位沿河道两侧向两岸逐渐降低。G03孔⑨层中砂承压水水位为7.88m。 2.2水的腐蚀性 (1)地表水。据调查,拟建场地周围无有害污染源对场地地表水造成污染。本次勘察在中采取地表水进行了水质分析,该处地表水对对混凝土无腐蚀性,对钢筋砼中钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性,分析结果如表1。(2)地下水。据调查,拟建场地周围无有害污染源对场地地下水造成污染。本次勘察在G03号钻孔和G35号钻孔中采取地下水进行了水质分析,该处地下水对对混凝土无腐蚀性,对钢筋砼中钢筋无腐蚀性。 3主要工程地质问题评价 3.1区域稳定性评价 根据场地地震烈度为6度,相应的的加速度为0.05g,场地8km以内无现代活动断层,场地区周边无M≥5级地震活动,综合分析认为,区域构造稳定性较好。 3.2渗透性评价 贵阳控制工程各层土的渗透系数及渗透性分级见表2。 3.3液化土层判别 场地地震动峰值加速度为0.05g,相应的地震基本烈度为Ⅵ度。按《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-2008)和《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)和其他相关规范,本工程可不考虑地震液化的影响。 3.4特殊性土 (1)填土。场地内①层填土为新近填筑的人工填土,为特殊性土。该层土均匀性差,分布不均。(2)软土。②层淤泥为新近沉积粘性土,流塑状,河道全场地分布。低强度,高压缩性,工程性质差,属软土。③层淤泥质重粉质壤土和⑤层淤泥质粉质粘土,流塑状,低强度,压缩性高,工程性质差,属软土。 3.5渗透变形评价 地基土中①层填土主要以砂壤土和粉质壤土等少粘性土,在地表广泛分布,结构松散,土质松软,防渗抗冲刷能力差,根据地区经验,该层土极易发生渗透破坏;④层砂壤土和⑥-2层砂壤土砂性较大,分布范围较广,透水性强,易发生渗透破坏。依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录G对①层填土、④层砂壤土和⑥-2层砂壤土进行渗透变形判别和临界水力比降计算,判别、计算结果见渗透变形判别成果表。 4各建筑物主要工程地质问题评价 4.1闸、站 闸室底板底面高程为-0.8~1.2m,位于⑤层淤泥质粉质粘土,⑤层淤泥质粉质粘土强度低,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。泵站底面高程为0.1~0.5m,位于⑤层淤泥质粉质粘土上,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。水闸上游消力池底板底面3.2m左右,位于②层淤泥,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。水闸下游消力池底板底面3.2m左右,位于②层淤泥,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。水闸上、下游第一节翼墙底板底面为1.9m左右,位于④层重粉质砂壤土中,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。水闸上、下游第二节翼墙底板底面为2.9m左右,位于②层淤泥上,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。闸室开挖深度5.6~12.5m,开挖深度内各层土的渗透性均较强,且淤泥土的含水量较大,强度较低,边坡稳定性较差。本工程建议采用井点降水和管井降水相结合的方法降低地下水。并确保在基坑开挖和基础浇筑时,地于水位位于坑底以下,其距离不小于0.5m。本工程边坡所涉及的土层抗冲刷能力和边坡稳定性均较差,建议边坡比不大于1∶3,且边坡应采取适当的水土保持措施。 4.2交通桥 采用钻孔灌注桩,以⑧层粘土或⑨层中砂为桩基持力层。桩径、桩长可通过计算确定,施工时应严格控制成孔和浇注的时间性和连续性,尚应加强泥浆护壁。 4.3临时围堰 ②层淤泥淤泥不能满足强度和变形要求,鉴于其厚度较薄,建议将其全部清除。另外,河道两侧的生活、生产垃圾及植物根茎,亦应清除。④层重粉质砂壤土一般能满足强度和变形要求求,但是下卧⑤层淤泥质粉质粘土,⑤层淤泥质粉质粘土强度低,高压缩性,厚度较大,地基土在上部荷载作用下可能会出现较大的沉降和变形。建议对④层重粉质砂壤土进行局部处理或加大堤身宽度。 5结论 水文地质用于工程地质勘察分析,体现了地质工程改造的发展趋势,将其用于地质规划与改造具有战略性意义。为了改变传统地质勘察问题,可以从多个方面进行勘察分析,掌握地质工程作业方案,为地质勘察规划与发展做好充分的准备。同时,利用水文地质结果指导水利项目改造,从地质环境、水文条件等方面展开工作。 作者:龚林晋 单位:贵州有色地质工程勘察公司 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题研究 摘要:在工程地质勘察中,水文地质问题一直是一个容易被忽略的问题,在工程地质勘察中加强水文地质勘察,是确保工程地质勘察工作是否到位的关键所在,由此工程地质勘察质量才能得到进一步的提升。本文针对工程地质勘察水文地质的相关问题展开分析。 关键词:工程地质勘察;水文地质 在工程地质勘察中,不仅要注重水文的物理性质,也应注重水文地质问题,特别是水文地质中岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害,若不注重这些水文地质问题,则容易应该建筑物的稳定性是寿命周期,因此,在工程地质勘察中注重水文地质问题,并采取有效的措施,以保证工程地质勘查取得实质性的进展。 1工程建筑地质勘察中做好水文地质评价的重要性 做好水文地质评价内容,对提高工程地质勘察质量具有十分重要的意义,因此,水文地质问题的评价内容应包括以下几个方面。 (1)评价地下水对岩土体和工程建筑的影响,对地下水而引起的水文地质问题和工程地质危害进行预测,并提出有效的防范措施。 (2)做好工程地基的选型,对于建筑物地基潜在的水文地质问题进行全面的查找,使建筑物在选择地基基础类型上有准确的数据参考。 (3)全面分析对建筑物造成影响的水文地质问题,这就要求应充分考虑以下几点:①对于埋在地下水水位以下的建筑物基础,应充分考虑地下水对建筑物中混凝土钢筋结构的腐蚀性;②针对岩土体的建筑物,如软质岩石、残积土等岩土体。对岩土体以及建筑物场地内可能带来影响的地下水文地质问题进行重点评价,分析岩土体的软化、胀缩作用给建筑物造成的地基影响,着重分析建筑物地基基础压缩层可能存在松散、粉土的现象,预测地基基础压缩层因松散、或发生粉土液化、流砂、管涌等不利因素的可能性;③在工程建筑物地基下部的基础基坑开挖工程,应采用渗透试验和富水试验对地下水文计算并重点评价地下水文对承压水冲毁基坑底板的影响,另外,人工降水也容易影响建筑地基的稳定性,如地质边坡失稳,对可能给建筑物安全性、稳定性带来隐患的人工降水进行评价。 2对于水文地质问题中,岩土水理性质的测试方法分析 一般情况下,普遍认为,测试岩土的物理性质比较重要,常常没有对岩土水理性质的测试引起足够重视。在岩土地质勘察时,加强岩土水理性质的测试,对于建筑物的使用寿命具有非常重要的意义。其测试方法主要包括地下水赋存形式对岩土水理性质的影响和岩土水理性质的测试方法。 (1)对地下水地下水赋存形式来说,通常包括:(重力水、毛细管水、以及强弱结合水共同而成的结合水)。 (2)对其岩土水理性质测试方法而言,即(胀缩性、崩解性、透水性、给水性、软化性)等。就软化性测试方法来说,即结合软化系数,对受到浸水后的岩土体的(耐水浸、耐风化)能力的进行力学强度指标的判断透水性测试方法,是指根据水重力作用而影响岩土透水的性能,对于松散岩土的测试和坚硬岩土的测是其主要的表现方面,如果松散岩土存在有不均匀的颗粒时,这会导致其透水性地理研究•GEOGRAPHY大大下降,但在坚硬岩土的透水性方面,岩溶愈发育而越强,通常采用渗透系数来表示岩土以允许水透过的性能,并采用抽水试验方式来测定岩土体的渗透系数。就给水性测试方法而言,即运用水度来表示重力作用下的饱水岩土流出的水量,一般情况下,采用实验方法来测定饱水岩土从孔隙和裂隙流程水量的水度。胀缩性测试方法,是指根据岩土吸水、失水的体积变化来测定的方法,即岩土颗粒表面结合水水膜受吸水、失水而造成岩土的胀缩性。 3水文地质问题中,分析地质勘察质量所受到的地下水影响 (1)影响地质勘察的地下水水位。地质中地下水位变化主要体现在上升和下降,地下水位上升和下降主要受自然、人为环境因素的影响,地下水位升降变化引起的岩土工程危害主要体现在地下水位上升对地质勘察质量的影响、地下水位下降对地质勘察质量的影响和地质地下水上升和下降频率大地质勘察的影响。地下水位上升对地质勘察质量的影响,地质中地下水位上升的原因主要体现在降雨量、气温等水温气象因素、灌溉施工等人为因素和岩土地质因素等方面,地下水位上升对岩土造成的危害主要包括以下几点:①地下水过多容易造成岩土体松动、土壤性质发生变化,进而造成建筑物容易受到腐蚀;②地下水水位上升容易造成岩土体结构发生变化、尤其是岩土体岸边结构,容易发生崩塌事故;③岩土体结构发生变化,影响岩土体的强度和压缩性,尤其是膨胀性岩土,容易产生胀缩变形;④影响建筑物的稳定性,特别是地下水位以下的建筑物基础,由于地下水位上升而造成地下建筑物上浮。地下水位下降引起的岩土工程危害主要是受人为因素的影响,如采矿活动或修建水库因造成地下水的大幅度下降,若不合理抽取地下水,工程建筑物容易发生裂缝、塌陷等地质灾害,甚至可能引发环境地质问题。地下水升降频繁对岩土工程的危害主要体现在膨胀性岩土方面,由于膨胀性岩土容易发生膨胀不均匀现象,若地下水位不断地出现或是上升,或是下降,这是造成膨胀岩土收缩变形的最主要原因,这种现象加剧以后,就会对工程建筑物造成非常大的危害。 (2)由于环境状态的改变,地下水的动水压力也会发生相应的变化,进而影响到地质勘察,通常在自然环境状态下地下水动水压力作用是不会引起岩土工程危害的,但是,在人为工程活动中,如地下水的大量抽取,造成地下水的严重不足,这就会影响到地下水的天然动力,使之发生失衡现象,导致地下水的动水压不断发生变化,产生流砂、管涌等。 结语: 水文地质问题在工程地质勘查中具有非常重要的意义,必须予以加强,全面综合考虑,特别在岩土水理性质方面,更应当加强测试,全面了解影响地勘质量的地下水情况,解决好水文地质问题,采取必要的对策,有效提升工程地质勘察质量。 工程地质勘察论文:工程地质勘察研究与地质灾害防治 摘要:各种类型的工程建设在全国范围内广泛开展,要想保证这些工程建设的有序进行和后期功能的有效发挥,就应当开展有效的工程地质勘察工作,进而对可能产生的地质灾害进行事前有效的预防,最终保证工程有序建设和运行。但是,实际上我国工程地质勘察开展的时间较短,在各个方面的经验和技术还不够成熟,所以工程建设单位在工程建设过程中应当采取有效的地质勘察措施,进而形成对各类地质灾害的有效预防和治理。 关键词:工程建设;地质勘察;地质灾害;灾害防治 工程地质勘察是基础性工作,对于工程有序施工和工程质量都具有非常重要的意义和价值,但是我国工程地质勘察工作还没有得到充分的重视,这在很大程度上是由于建设单位的认识程度不够造成的。本文将对某工程基本情况进行分析,并在此基础上探索工程建设项目的地质勘察工作,最终研究该工程防治地质灾害的措施。 1工程实例分析 以在某市建立的钢厂区项目工程为例。该项目工程所在地原是斜坡地貌,整体发生滑动,为了满足修建厂区的需求,在场地的平整处理中依据规划进行大开挖坡脚位置,形成高度为8~10m的高陡临空面。开挖完成后,由于自重力的作用,有少量裂缝出现在坡体位置,但是相关人员并没有给予充分的重视。在进一步的开挖过程中出现了降雨,最终导致在2014-11-23日产生整体滑动,进而形成了圈椅地貌,有多条裂缝产生于滑坡内。这样,宽为2m、切割深度为1.4~2m的裂缝就形成了。在滑坡产生滑动后,工程人员立即停工前缘开挖,滑坡状态区域稳定。后来,随着雨季的到来,滑坡再次产生滑动。滑坡极大地影响了前缘钢渣综合利用工程。如果进一步产生失稳滑动,就容易造成无法弥补的损失,将对场区安全造成严重威胁。滑坡北侧为边坡,为斜坡地带,从下至上的地貌分别为平台、陡坡、斜坡。后部为12°~17°的斜坡,局部陡坎高度为0.8~1.5m。由于开挖放坡,边坡前缘产生了高为10m的陡坡,坡度为30°~40°之间,坡脚处为粉砂质泥岩。下部为坡度为2°~5°的平台,是厂址区的所在地。边坡长度为85~110的,有105°~114°的坡向。后部山脊下为最高点,分布高程为1879~1980m,坡脚处为最低点,分布高程分别为1950~1951m。在该土质边坡中,边坡高度在10~15m之间。如果发生失稳破坏问题,周围建筑物安全就会受到威胁。 2工程项目的地质勘察分析 2.1区域地质构造 以上述工程为例,该工程所在地构造复杂,两条南北向大断裂分别位于南北面,受易门大断裂和普渡河大断裂共同夹持,中南部黑风洞背斜是最大的褶皱构造,经鸣矣河乡东西向轴线向昆阳延伸。上元古震旦系底层在轴部露出,古生界底层位于两翼,产生的背斜宽缓舒展。在断裂活动影响下,区域内较为发育的有滑坡、崩塌、温泉。两条大型断裂带位于工程区附近,在断裂带影响下,区域内产生较为破碎的岩体。区域内主要有两条裂隙发育。勘察区的地质结构方面,普渡河大断裂和易门大断裂之间的地质结构较为复杂,有多个小型断裂层存在。 2.2变形破坏机理 滑坡原始地形坡度按照工程地质曾辉和钻探揭露为六至十二度,该种状态较为稳定。与此同时,在坡脚初露含碎块石粉质黏土层,局部地段还有较高含量的石料,架空现象较为严重,并产生地表水下渗问题,但下伏粉砂质泥岩的隔水性较好,活跃地带更易在地基覆界面形成,这样地下水运移就更容易实现。 2.3工程地质灾害防治 在计算和分析各个滑坡的整体和局部稳定性中运用了合适的坡面,并选择勘察确定的滑动面对该滑坡的整体稳定性进行计算。根据相关数据分析,实际上造成边坡稳定性不高的主要因素是降雨逐渐增加了边坡土体含水量,进而降低了抗剪强度。这就说明了什么才是决定边坡稳定性的主要控制因素。所以,应当强化边坡区和周边环境中的地表水排水,将支挡结构设置于边坡坡脚处,并且根据计算合理确定边坡结构形式,然后进一步确定边坡的稳定性。 3工程地质灾害治理 3.1设计目标与原则 基于变形机制的角度,前缘开挖过程中由于地表水侵蚀、前缘开挖影响形成临空面,这样就会改变原有坡体内部应力,进而导致应力重分布等效应的产生,斜坡变形最终产生。在地表降水入渗的过程中,会长时间浸泡斜坡土体,尤其是降低土体抗剪强度,进而降低变形体稳定性。因此,应当充分贯彻“根治变形”的原则,将基本目标设定为防治前缘继续强烈变形。工程布局的目标是防治滑坡继续发展,避免发生灾难性地质灾害,在治理过程中应当采用设置抗滑桩,进而为变形区内设施和人员生命财产安全提供保证。在灾害防治中,为了预防滑坡的继续发展应当采用有效的治理措施,继而有效控制其形成的诱发因素。同时,还应当尽量降低植被在治理工程中受到的破坏,并且在绿化坡面的过程中还应当合理利用各项措施,并且根据地质单元的实际情况进行不同处理措施的应用。 3.2治理工程总体设计 应当从滑坡的发展趋势、影响因素、变形情况、破坏特征出发,在治理过程中应用前缘设置支挡措施和坡面截排水处理方法:①应当将其中的一排抗滑桩设置于滑坡体前缘拟建在公路内侧。②应当将截水沟设置于滑坡后缘1m处。其规格应当为0.5m×0.6m,砌筑厚度应当为0.3m。③应当将截水沟设置与滑坡体上,截水沟截面为0.4m×0.5m,排水沟截面应当为0.5m×0.6m,砌筑厚度为0.3m。④从边坡的整体稳定性和地形特征出发,在坡面防护中应用通过在边坡前缘设置抗滑桩桩和混凝土菱形格构,并在相对应的边坡坡面防护中在坡脚应用护脚墙和钢筋混凝土菱形格构,还应当将截排水沟设置在边坡外设置,其中截水沟为0.4m×0.5m。在公路外侧的边坡治理中应当采用局部放坡、桩板墙的措施,其中桩板墙设计桩长为12m,1.0m×1.5m的界面,并且设置厚度为0.3m、高度为6.4m的挡土板。 4结束语 通过以上内容可知,工程建设过程中一项非常重要的基础性工作就是工程地质勘察,建设单位在应当对此给予充分的重视,并且积极研究和分析勘察工作中存在的问题,并在此基础上探索有效的措施加以解决,进而为工程建设的有序开展提供保障。本文对工程地质勘查和灾害预防措施进行了探索,但仍存在一定局限性,希望同行们能够强化专业知识,实现对各种地质灾害的有效预防。 作者:廖洪亮 单位:重庆市华地工程勘察设计院 工程地质勘察论文:水文地质问题在工程地质勘察中的重要性 摘要:水文地质是地质勘查中重要的组成部分,做好水文地质勘查工作有利于提高工程地质勘查的质量。基于此,本文主要从水文地质问题的重要性、水文地质勘查中主要的评定内容、水文地质中岩土的水理研究、地下水的危害几方面展开论述。 关键词:水文地质;工程地质;勘查;重要性 作为工程地质的重要组成部分,水文地质主要研究地下水的变化和分布情况,并依据勘查的结果合理利用地下水资源。水文地质能影响建筑物的安全,应对其进行全面勘查,预防有可能对建筑物造成的各种危害。 一、水文地质问题的重要性 在建筑物施工过程中,需要对周边的岩土地质情况进行必要的勘查。在勘查时,勘查单位往往忽视了周边的水文地质情况。然而,大多数工程地质情况都是由地下水的情况决定的,地下水会对岩土造成一定程度的影响。如果没有对周边的水文地质环境进行详细勘查,就可能会造成后期施工存在危险,如基坑塌陷、建筑物发生沉降等。因此,水文地质在工程地质勘查中占具有重要作用,应予以高度重视。 二、水文地质勘查中主要的评定内容 对水文地质情况进行勘查,并依据勘查的结果进行相应的评价,可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料,减少不必要的安全事故。水文地质勘查的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定,主要是针对工程地下水的含量及与地表距离,如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化,而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定这块,要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量,否则,地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基,从而造成安全事故。对于周边的岩土结构和成分,要总结出对施工不同程度影响的排序,相关人员对这些有可能产生的危害进行深入分析,并制定防范措施。在此过程中,要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响,要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案。第一,要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀;第二,要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证,相关人员要做好与基础相关的勘查设计工作;第三,还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘查,如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等,确保工程建筑的安全。 三、水文地质中岩土的水理研究 岩土的水理性质要结合地下水的储存形式进行分析,地下水的储存形式主要有结合水、毛细管水及重力水,其中结合水又分为强结合水和弱结合水。对强结合水来说,在强大压力的作用下,其具有很强的粘结性,而相对于强结合水,弱结合水的吸附力则很小。总的来说,结合水这一形式并不会对岩土的水理性质造成很大的影响。毛细管水是地下水在岩土毛细管缝隙中的存在形式,毛细管水受到来自毛细管力和重力两方面的作用。毛细管力比重力大的情况下,毛细管水就会上升;毛细管力小于重力的情况下,毛细管水就会下降。随着毛细管水在毛细管缝隙中不断地上下垂直运动,便会使岩土体逐步软化毛细管水对建筑地基的腐蚀性,它主要存在于砂土,中极少存在于黏土和砂砾中。对于重力水,则主要是水文地质勘查的主要对象。 四、地下水的危害 在工程施工过程中,要注意勘察工程周边地下水的升降变化,如地下水水位是受季节的影响。地下水水位受季节性变化的影响较小,但人为因素可以造成地下水水位发生较大的变化。潜水位上升会造成河岸等岩土体崩塌、岩土和地下水对建筑物地基的腐蚀性增强及岩土体结构强度降低等情况。而地下水水位降低会导致地面沉降或塌陷,严重时可导致发生地震。地下水水位的变化还能使膨胀性岩土发生变形,当地下水水位升降频繁时便会使岩土反复收缩,岩土在进行反复收缩过程中便会导致岩土的膨胀幅度增大。另外,地下水水位快速下降的情况下还会导致地面干裂。所以,在对膨胀性岩土区域进行勘察时,要重点勘察地下水水位的变化,通过研究这种变化和升降规律,设计地基的深度。 五、结语 本文先分析水文地质问题在工程地质勘查的重要性,紧接着总结水文地质勘查中需要评定的主要内容,包括地下水的分布情况、岩土结构等,并对岩土的水理性质进行简要介绍,最后提出地下水对岩土工程的危害。总而言之,水文地质勘查在工程地质勘查中占据着重要的地位,地下水严重影响着工程基坑的安全,如果预防不当,甚至会造成整个建筑物的坍塌。因此,相关勘查、设计人员要树立水文地质勘查的理念,确保工程施工的安全。 作者:李朝飞 单位:云南地质工程第二勘察院 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题分析 摘要:随着建筑行业的不断发展,工程建筑地质勘测过程中出现了一系列急需解决的问题。而水文地质问题更是需要处理好的重要方面,以此更好地保证工程地质勘察的质量。本文接下来简要分析了工程地质勘察中水文地质给建筑工程带来的一系列影响,同时深入探讨了处理工程地质勘察中出现的水文地质问题的有效措施,以期给相关人士予以借鉴作用。 关键词:工程地质勘测;水文地质;措施 1水文地质对工程造成的影响 1.1地下水位下降产生的影响 随着经济与科学技术的不断发展与进步,使得人们生活水平大幅度提升。在此过程中,人们过渡开采地下水,在流域上游大量修建水坝等等因素,使得地下水位出现下降的现象。当其下降到一定程度,就会造成比较严重的地质灾害。比如地面出现塌陷或者开裂之类的问题。除此之外,也有可能导致地下水位下降的周边区域出现水资源严重缺乏的现象。若是沿海地区出现水位下降,更有可能引发海水倒灌的巨大威胁。以上这些地下水位造成的后果会给相关工程埋下巨大的隐患。 1.2潜水位上升产生的影响 潜水位上升这种现象出现通常是受到水利工程建设或者是区域地质条件的影响。比如水坝上游水位上升,亦或地下水来源的湖泊水位上升都有可能致使潜水位上升。其主要是经过使其地基软化,致使粘性土压缩性极易升高,从而使得该区域土壤的含水量得以提升,这样导致建筑物地基出现不稳定的后果。一旦地基不稳,就会提升施工的难度系数。而且潜水位一旦上升,也极有可能导致地基隆起,因为水位增高,岩层的压力就会增大。从而其承受的压力到了一定高度,就会造成岩层变形,出现地表隆起的状况,使得建筑物的地基遭受一定程度的破坏。 1.3地下水压产生的影响 通常情况下,地下水位压力的作用是很弱的,对建筑的威胁太小基本可以忽视。但是若在施工过程中,使得地下水位正常压力的平衡关系遭到破坏。也就会致使地下水对地表形成巨大的压力,从而对建筑物地基产生比较严重的影响。使建筑物的稳定性与耐久性受到很大程度的影响,导致建筑的使用年限大幅度缩短。所以,在水文地质勘察过程中需要高度重视地下水位问题。 2处理地质勘测中水文地质问题的有效途径 2.1重视水文地质勘测对工程质量产生的影响 地下水位下降以及潜水位上升等方面都属于地质勘测过程中比较容易出现的水文地质问题。因此,勘察过程中也就尤其需要重视地下水会对施工过程中产生的不同影响。可以根据其可能对后期工程质量产生的影响作一份比较详细的评价报告,并明确其能够对施工设施造成的影响。以此引起施工单位加强对这方面的重视力度,根据此方法的具体情况制定出与之相对应的解决措施,以及制定出多种可行性方案。争取把水文地质对工程质量的影响控制在一定范围内,使工程整体质量得以有效保障。 2.2强化关于工程地质勘察规范方面的学习 在国内,地质勘察经过一定时间的发展,已经形成了一套比较健全的规范体系。也已经出现了许多对地质勘察目的、方法等相关方面明确规定的文件。这些文件已经成为地质勘测相关专业领域技术人员开展工作的重要依据与准则。以此才能保证水文地质勘察工作的有效开展,及时快速地处理好水文地质相关问题。因此,地质勘测相关领域专业人员在开展水文地质勘察工作的前期,需要先加强对这方面规范的了解与学习。认真阅读相关规范的内容,熟悉并熟练掌握相关操作要求与实施方式。从而使得技术人员在实际勘察过程中严格根据要求进行工作量布置,并认真收集到足够的土样采集数据,及时细致地划分好抗震地段。所以,相关领域的技术人员通过对这些规范性文件的研究学习,能够有效增强相关人员对工程地质勘测方面的了解,提升自身的理论知识水平与实践操作水平。 2.3加强调查地下埋藏情况 在对工程建设所在区域的地质进行勘测时,要时刻谨记勘测的主要目标,根据实际情况设置出一套合理的勘察体系,从而对地下水埋藏的具体情况进行科学合理的分析。首先,对地下水的类型以及流向等基本情况必须明确。在此基础上针对地下水对建筑材料产生的腐蚀性影响进行合理的评价。其次,对地下水极有可能出现的一系列威胁进行预估。在此基础上,才能针对地下水突涌、流沙等问题制定出多种预防措施,最大限度降低水文地质给工程整体质量带来的风险。 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害分析 摘要:随着建筑工程的日益增多,工程地质勘察逐渐引起重视,它是工程建设的最为重要的一个环节,而在工程地质勘察中,水文地质危害影响较大,主要影响建筑物的稳定性和耐久性。文章概述了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并提出相应的解决措施,具有较强的意义和价值。 关键词:工程地质勘察;水文地质危害;分析;对策 建筑工程施工之前必须做好相应的前期准备工作,其中地质勘察尤为关键,这是建筑工程质量的基本保障。工程地质勘察中,水文地质勘察是其重中之重,这关系到建筑工程的使用寿命,重视水文地质分析可以有效避免地下水腐蚀工程。本文详细分析了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并针对其存在的问题给予应对策略。 1工程地质勘察中水文地质危害主要影响因素分析 1.1地下水升降影响 工程地质勘察中,水文地质危害非常严重,如若不引起重视,将会造成不堪设想的结果。针对建筑工程而言,其主要水文地质危害来源于地下水,无论是地下水位上升,还是地下水位下降,都会在某种程度上影响建筑物。自然或人为原因都会引起地下水位变化。地下水变化如果维持在一定范围内,将不会对建筑物造成任何威胁,而一旦突破临界值,将会对建筑物造成极大的影响。如地下水上升,将可能产生如基础土壤软化、盐渍化以及沼泽化等等后果。除此之外,还可能导致如建筑物倾斜或者墙体破裂或是引起塌方,甚至造成建筑物地基不稳,基础上浮,淹没地下室等极为严重的后果。地下水下降对建筑也有一定的影响,地下水位下降会引起如诱发地裂、地面沉降等后果,这在某种程度上对建筑物土体结构是非常不利的,影响建筑物的稳定性,减少建筑物使用年限。人为因素成为地下水位下降的主要原因,因此在建筑施工过程中,施工人员必须引起高度重视,做好相应的防范措施。例如:假设地下水沉降经常发生,这对岩土影响极大,使其出现不均膨胀变现,致使其膨胀收缩度受到影响,逐渐变大,进而造成地裂,导致建筑物基础受损,影响其基础承载力。 1.2地下水压力影响 通常来说,地下水作用力很小,如果地下水维持正常状态,其不会对建筑物有任何影响,但是很多施工人员在作业过程中并没有对地下水引起足够的重视,促使其平衡失调,导致地下水压力危害。在地下水压力下,将会导致以下后果,如流沙、基坑突涌,进而破坏基础稳定度。如果建筑物基础受到威胁,那将对整个建筑物产生极大的影响,无法保障建筑物的质量,同时会缩短建筑物使用年限。总的来说,工程地质勘察中,施工人员必须对地下水压力影响引起足够的重视,并在施工过程中避免此类情况的发生。 1.3潜水位上升影响 潜水位上升对建筑物的影响也是非常大的。附近河流、水库、湖泊等,其水位升高对潜水位上升有一定的影响。此外,工业废水、排水管道以及灌溉工程渗透等因素,直接威胁到建筑物质量,具体表现在以下两个方面:第一,潜水位上升,在某种程度上影响建筑物地基,使其变软,增加土壤含水量,降低土壤强度,加大其压缩性,这对建筑物而言是极其不利的因素,极易发生沉降变形;第二,影响地基,使其发生侧移,或是导致地基隆起,致使地基上浮,最终导致建筑物失稳。 2解决水文地质危害的相关策略 2.1规范地质勘察环节 针对建筑工程而言,施工之前的地质勘察尤为关键,这将直接影响到建筑物的质量以及使用年限。工程地质勘察不仅是极为复杂的工作,同时也是一项系统性的工作,具有极强的专业性。目前,我国对工程地质勘察逐渐引起重视,相关工作也在逐步完善,具有明确的规章制度,完善的规范体系。规章制度的建立可确保勘察工作的科学性,同时也可保障施工的合理性。工程地质勘察的规章制度涵盖了勘察的每个细节,并在每个环节进行了逐一规定,如地质勘察目的、勘察任务、勘察评价等等,这使得工程地质勘察效果显著,规范了工程地质勘察流程,为工程地质勘察工作顺利推行提供保障。经过调查研究发现,大部分的工程地质勘察人员对相应的规章制度了解并不深,在实际工作中,他们会依据自身的经验进行实际操作,这就在某种程度上促使工程地质勘察效果并不理想。因此,工程地质勘察人员必须对自身的工作引起高度重视,严格按照规章制度开展工作,对水文地质勘察了解透彻,掌握最基本要求,依据标准进行水文勘察,进一步提工程地质勘察效率,保障勘察工作能够取得预想的效果,这样才能从根本上保障建筑物的质量不会受到水文地质的影响。 2.2深入调查地下水状态 对地下水埋藏状况进行有效调查,以确保建筑施工中不受到地质水文的影响。地下水埋藏状况调查应从以下方面着手:第一,明确调查目的,设置调查标准;其次,了解地下水类型,进而确定地下水位,并深入了解其水位变化情况、水位变化规律、地下水腐蚀性等。这些因素都需要深入调查,才能在工程地质勘察中获得相对有效的资料。在建筑选材阶段,施工人员可以依据调查结果选择相对合适的材料,确定基坑施工方案。同时,施工人员在施工工程中要进行综合考虑,并且要预估在施工过程中有可能会出现的情况,如地下水的危害性、管涌的威胁值,针对有可能出现的状况,制定相应的防治措施:如控制基坑深度;保障基底隔水层维持在固定范围之内;降低水压力、降低承压水位符合相应标准,从根本上避免突涌情况的发生。 2.3保障潜水位以及地下水维持在正常范畴 潜水位不稳定也会影响建筑物质量,因此针对潜水位上升问题,相关部门应该引起高度重视,并从地下给水管道、引水渠水管道两方面加大监管力度,一旦发现渗漏问题,必须给予及时修复。而地下水下降问题,有关部门也必须引起足够的重视,特别是要加强抽取地下水和采矿方面的管理,一旦出现违规情况,必须进行严格处罚,加强相关教育。 3结语 综上所述,工程地质勘察是建筑施工不可或缺的环节,尤其是其中的水文地质分析非常重要,这直接关系到建筑工程的质量,因此做好工程地质勘察中的水文地质分析是一项必须要做的工程前期准备工作。 作者:张瑞刚 方李涛 单位:外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室(重庆地质矿产研究院) 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害 一、工程地质勘察中的水文地质危害分析 (一)工程地质勘察中地下水位动力作用的危害。 在不同工程地质中,其自身岩土体组成成分也往往会存在一定的差异,例如在含有大量蒙脱石的工程岩土体中,如果该部分岩体受到一定的地下水变化的影响作用,就会使得蒙脱石中的水分含量发生骤然的变化而导致其发生明显的缩胀问题,这种缩胀不仅能够使得蒙脱石自身出现严重的变形,同时也会导致整个岩土层的稳固度与承重能力受到一定的冲击,从而使得整个工程建设项目的地质条件出现问题与缺陷。 (二)工程地质勘察中地下水位上升的危害。 能够造成地下水位上升的因素非常的多,其中最关键性的也是影响最为深远的一个因素就是降水量的变化。就目前我国的工程地质勘察情况来看,在降雨多发的季节,如果工程建设人员不能对其进行及时的排水处理,就非常容易导致工程建设地段因为地下水的迅速上升,而使得工程地质中的岩土含水量变得过大而导致其自身的强度与稳固度受到不小的影响与冲击;同时,在降雨过少的季节,如果岩土体过分干燥就会使得其出现大面积的龟裂现象,而此时如果通过水库来对其进行给水灌溉工作,则会使得岩土在极端的时间内由干燥转变到湿润状态,这就非常容易使得工程建设中的岩土体变得过于松散,从而进一步引发其出现坍塌问题,造成严重的水文地质危害。 (三)工程地质勘察中地下水位下降的危害。 社会的不断进步与科学技术的发展提高,使得我国的工农业也迅速的发展起来,再加上人口数量的不断上升,导致人们的生活用水和工农业建设的生产用水量也全面的提升。一般情况下,人们的生产生活用水都是有地下水来进行供应的,社会用水量的增加使得地下水的使用也不断上升,大量的抽取活动就会在很大程度上导致地下水位发生沉降问题。一旦地下水位发生沉降现象,不仅会对工程建设项目的实际施工造成巨大的困难与影响,同时也非常容易导致建筑物出现下沉问题,且其还回在一定程度上促使道路出现塌陷现象,从而对整个工程地质勘察造成不小的影响。 二、工程地质勘察中的水文地质危害的解决方法 (一)强化对工程环境地下水状态的研究。 由于地下水位的变化往往能够对整个工程地质环境造成最直接的影响作用,因此,我们要向全面的解决工程地质勘察中的水文地质危害,就必须要对工程环境的地下水状态进行深入的调查与研究,并进一步对工程所在地区的气候特征与降水量等能够引起地下水位变化的因素进行资料收集,对工程建设地区的排水建设情况进行充分的了解。此外,为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察人员必须要对工程所在地的含水层进行全面的勘察与检测工作,确保其能够对地下水位的变化发展趋势有一个合理的掌握,从而促使其能够更好的对工程地质勘察中的水文地质危害进行全面的处理与解决。 (二)对工程地质勘察工作进行全面的规范。 由于工程建设的地质环境具有明显的复杂性特征,从而导致工程地质勘察工作也具备了鲜明的系统性与专业性。就目前我国的工程地质勘察工作来看,经过不断地发展完善,使得其自身已经建立起了一套较为完善的规范制度与规章体系,这就在很大程度上使得我国工程地质勘察工作的准确性与科学性得以提升。然而,受自身专业素质水平的影响作用,使得我国的部分工程地质勘察人员在实际的地质勘察工作过程中,并没有真正的对这些具体的规章制度进行全面而又深入的了解分析,其往往更多的是依靠自己多年的工作经验来进行工程地质的勘察工作,使得勘察的质量与效果受到不小的影响与冲击。因此,我们必须要对工程地质勘察工作进行全面的规范与完善,来确保勘察人员能够对地质勘察的标准与要求有一个更加深入的了解与掌握,从而进一步提升其对于水文地质危害的防范与处理能力。 三、结语 水文地质勘察是工程地质勘察中的一个非常重要的组成部分,其往往能够对整个工程地质勘察的质量与水平产生最直接的影响作用。为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察部门必须要强化对工程环境地下水状态的研究,并进一步对地质勘察工作进行全面的管理与规范,来从根本上提升工程地质勘察的质量,及时的解决工程地质中的水文地质危害,来进一步实现工程建设的安全性与稳定性的全面提升。 作者:付强 秦福锋 单位:山东省煤田地质局第一勘探队 工程地质勘察论文:工程地质勘察水文地质论文 1.水文地质的重要意义 从特点上来看,工程地质与水文地质两者是相互影响,相互联系的,彼此间相互作用,两者之间并不是独立存在。众所周知,岩土上的一种重要组成结构是地下水,地下水不仅会影响到岩土体工程的特性,更会对基础工程造成一定影响,进而对建筑工程的耐久性和稳定性造成干扰。做好水文地质勘察工作,避免水文地质危害的影响,不仅能够保证勘察结果的质量,能够促进建筑质量的提升与强化,对于建筑行业的发展具有重要现实意义。通常情况下,对于那些具有较为复杂的水文地质地区而言,由于受到客观因素的影响和制约,使得我们不能够对水文地质进行深入研究和分析,如果在设计阶段没有做好充分的准备工作,那么就会出现各种问题,岩土工程也有可能受到地下水危害的影响。这就在一定程度上体现出了我们在进行工程地质的勘察过程中,必须做好水文地质的研究工作,在条件受限的情况下应当做好意外情况的预防和应对措施,保证工程勘查的质量和工程的稳定性。与此同时,我们在进行工程地质勘查的过程中不仅要将水文地质情况清除,还要将建筑物受到地下水的影响作为探讨的重点内容,根据勘查的实际情况来提出相应的预防和整治措施,最大限度上降低地下水对工程的危害和影响,保证工程建设的顺利进行,强化工程的质量和稳定性。 2.工程地质勘察中水文地质危害 工程地质勘察中水文地质的危害对工程建设来说具有重要的不良影响,无论是地下水位的升降变化,还是动力水压都有可能对岩土工程产生危害。通常情况下,造成地下水位变化的原因主要有两点,分别是自然因素和人为因素。一旦地下水位产生较大波动,超过了规定限值,将会促使岩土工程质量问题的产生。一般来说,水文地质的灾害主要分为三类:潜水位上升形成的危害。通常情况下,河流、湖泊等水位的上升,都会造成潜水位的升高,灌溉工程的渗漏问题也会影响到潜水位的变化。相关的调查统计显示,潜水位升高将会对建筑物的质量造成重要不良影响,一方面潜水位上升将会促使建筑物地基硬度的弱化,含水量增加,土壤的强度也将会得到不同程度上的下降,在这样的环境下建筑物极易产生沉降变形问题,影响到工程质量。地下水位下降造成的危害。一般来说,造成地下水位下降的主要原因在于人为因素,人们为了获取水源大多会采用开取地下水的方式来满足自身对于水源的需求,大量的地下取水造成了地下水位的下降。地下水位突然下降将会对地面造成重要的破坏,地面沉降、地裂等问题都是由于地下水位下降产生的,这些问题为人们的正常生产、生活带来了重要的干扰,也在一定程度上破坏了自然环境,造成了生态环境的恶化。地下水位波动所带来的危害。地下水位的波动对于岩土工程来说具有很大的影响,一般来说造成地下水位波动的因素有很多,自然因素中季节气候的变化、河流水位的变化等都会造成地下水位产生不同的变化和反应。具体来说,地下水位带来的危害主要有如下几点,地下水位的变化将会压密土地,增加土体的密度;建筑物的基础建筑材料的腐蚀程度也将会有所加剧;地下水位的波动还会促使岩土产生涨缩现象,在多次涨缩变化后,将会造成地裂问题的产生。对于地下水来说,如果其水位一直保持在较为平稳的状态,其动水压力也将极为有限,其破坏程度基本上可以忽略不计,很难影响到工程的质量。但如果地下水位在人为因素或自然因素的影响下出现了失衡变化,将会为岩土工程带来较大的干扰,甚至产生相应的灾害。 3.地质勘察中水文地质危害的预防措施 针对水文地质的危害对岩土工程的建设具有直接的影响,为了能够保证工程的建设质量,我们就要在工程地质勘察过程中处理好水位地质的危害,最大限度上避免水文地质危害的产生。为此,我们在现实的工程地质勘察过程中应当加大对水文地质的研究力度,将与岩土工程相关的水文地质因素查找出来,对这些因素的影响进行分析和探究,并对有可能形成的危害作出提前的预防和应对,将水文地质信息交给后期工程的施工单位,在这样的环境下工程的建设质量就能够得到很大的保证,使水文地质的危害处于一种可控状态。经过对水文地质危害的分析后,我们已经了解到其对岩土工程的重要影响,因此在未来的工程建设中,相关部门应当加大对地下给水管道和引水管道的巡视力度,如果发现渗漏现象要予以及时修复。对于地下取水行为也要予以严格规范,避免出现地下水位突然降低或大幅度降低现象的发生。 4、结束语 工程地质勘察中的水文地质危害不仅会影响到工程建设的正常进行,更会对自然环境造成破坏和影响,因此我们要在未来的发展中加大对水文地质的考察和研究力度,根据勘察结果来采取相应的预防和控制措施,确保建筑物的质量与安全。 作者:魏廷忠 单位:山东省鲁南地质工程勘察院 工程地质勘察论文:堤防工程地质勘察管理论文 堤防工程建设的基础是设计,而设计的依据是地质,这是工程建设的常识性问题,不会有什么质疑。然而在实际工作中却往往并非如此。问题主要出在人们对堤防工程地质勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了两个极端。一个极端是过高地要求地质勘察能在“查明”工程地质条件的同时,“准确”地提供设计需要的地质图件和堤基岩土体物理力学参数,一旦在有限的勘探控制工作量之内不能完全同时达到“查明”和“准确”的要求时,就立即降低了对地质勘察工作的认可和重视程度;另一个极端是我们的祖先在数百年乃至上千年来与洪水搏斗的岁月里修建的大量堤防工程,却从来没有进行过任何地质勘察工作,许多堤防工程至今也是安全的。这两个极端,不同程度地影响着堤防工程地质勘察工作的有序开展,在大规模的堤防工程建设中,难免存在这样那样的问题。为使堤防工程地质勘察工作能够科学、客观、完整、系统地为设计提供可靠的地质资料,我们有责任将近年来堤防工程地质勘察工作中出现的若干问题展示出来,供同行们讨论参考。 1堤防工程地质勘察的过去与现状 我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。 建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。 《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。 近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。 2堤防工程隐患与险情分类 2.1分类的意义与原则 堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。 在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义: 险情是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。 隐患是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。 险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。 本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。 2.2堤防工程险情分类 按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下: (1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。 崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情,前者抢险紧张,后者可以从容对待。 (2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。 堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。 存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出现类似破坏。 以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。 (3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。 2.3堤防工程隐患分类 按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。 按隐患的性质可分为:常规性隐患和特殊性隐患。 常规性隐患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。 常规性隐患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。 特殊性隐患:进一步可分为随机性隐患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生性隐患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患(例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。 特殊性隐患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。 2.4险情和隐患与堤型之间的关系 堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。 另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。 3堤基工程地质分段 3.1堤基工程地质分段存在的问题 自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。 例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。 另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。 目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。 3.2堤基工程地质分段 我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。 本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。 根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。 (1)Ⅲ类(存在问题的堤基) 堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。 Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。 Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类: Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。 Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。 (2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段) 此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。 (3)Ⅰ类(不存在问题堤基段) 历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。 (4)结合工程实际进一步细分亚类的原则 以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。 3.3堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用 在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。 4执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则 从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。 4.1勘测阶段 已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。 4.2勘测深度及勘探工作量 在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来,二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。 4.3《规程》原则性与灵活性的准确把握 《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。 5不同行业标准之间的关系 堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。 关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。 6堤防工程地质勘察的成果资料 堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。 堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。 7结语 98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。 近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。
岩石力学论文:岩石力学课程实践性教学改革探讨年 摘要:为适应我国土木工程专业人才培养和教学改革的需要,针对土木工程专业基础课――岩石力学课程的教学特点,拟拓展实验与实践教学环节,增加岩石力学特性实验与数值试验及现场教学两个部分,构建集理论教学、物理实验与数值试验、现场教学于一体的岩石力学综合教学模式,以期推动岩石力学课程实践性教学迈上一个新台阶。 关键词:岩石力学;实验教学;物理实验;数值试验 随着我国西部大开发战略的实施和西南地区高坝建设的兴起,传统的岩石力学课程理论教学及授课内容已经无法满足工程界对岩石力学知识的热切需求,亟待开展《岩石力学》课程的教学改革。笔者基于近几年讲授土木工程专业本科生岩石力学课程的教学经验与体会,并结合国内其他高校岩石力学教学研究所取得的一些成果[1-5],提出我校大学生《岩石力学》课程实践性教学改革的总体构想,即集成物理实验与数值试验、现场教学于一体的岩石力学课程实践教学,以期推动岩石力学课程实践性教学迈上一个新台阶。 一、岩石力学课程实践性教学改革的必要性 岩石力学是运用力学方法与地质学原理来研究岩石与岩体的力学行为的一门新兴科学,也包括研究岩体在各种力场作用下的变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[1]。它涉及到岩石的物理性质、拉压剪等强度特性、与时间有关的流变特性、岩石的单轴和三轴变形特性、岩石的动力学特性、岩石的各向异性本构关系、岩体结构面的力学性质、由结构面与岩石块体包围的岩体的力学特性、岩体不连续面的渗流性质、地应力环境、岩体力学中的各类数值方法、岩石力学涉及的各类工程问题,包括地下空间与地下工程开发、地基(含坝基)、岩质高边坡(含挡墙及加固体系)等的整体稳定性与变形破坏问题等[1-3]。显然,岩石力学的研究对象不同于一般的材料,它是非均质各向异性、含有多组结构面组合的非连续介质,其力学行为复杂多变,导致依托在这一地质体上的各类岩石工程(如岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、地下隧道与采矿工程)更加复杂。正是由于岩石或岩体的复杂性及特殊性,岩石力学服务的各类工程目前还是以工程经验、现场试验与监测为主,理论指导为辅,这给岩石力学课程的实践性教学改革创造了条件、提供了难得的机遇。在理论教学基础上强化实验与实践教学,通过参与室内实验和野外实践,采用工程实用化或经工程检验后的理论方法开展大规模计算分析和工程实例研究,构建集理论、实验与实践于一体的综合教学改革,使学生既储备较好的理论基础,又具有较强的实验与工程实践能力,从而培养出具备解决复杂岩石力学问题的高端技术人才。从这个意义上说,开展岩石力学课程的实践性教学改革是十分必要的。 二、岩石力学课程实践性教学改革的主要内容 增加室内实验教学与计算机数值仿真实验环节,并结合现场工程实例教学,探索适合现代岩石力学发展的新型实践性教学方法。 1.增加实验教学模块环节。目前我校大学生岩石力学课程教学主要是理论教学为主(32学时),强化书本理论知识的学习,尚未安排实验与实践教学环节。通过本课程的多年课堂理论教学,结合本课程经验性、应用性较强的突出特点,拟改革现有教学方式,增设岩石力学实验教学环节(模块I),包括4个室内实验模块,即岩石吸水性实验、饱和单轴抗压实验、点载荷抗拉实验3个验证性实验项目和1个岩石剪切实验演示项目。这4个室内实验项目(模块I)为岩石力学特性参数实验,拟规划6学时教学内容,其中验证性实验占4个学时,综合实验和演示项目占2个学时,由学生先熟悉实验方法、实验步骤,再由教师指导,完成实验;同时实验室对学生也实行开放,鼓励学有余力的学生课后自己设计并开展相关实验。 2.增加数值试验教学环节。实践教学把培养学生实验技能放在首位,虚拟与现实相结合,动手与动脑相结合。考虑学生人数的增加,实验场地、仪器设备、岩块样品不足等矛盾,将实验教学与计算机数值仿真相结合,开展模块Ⅱ教学,即增加数值模拟演示实验2学时。应用大型数值分析软件ABAQUS进行岩石力学数值模拟实验教学。由于岩石破裂过程现象的复杂性和岩石介质的复杂性,在模块Ⅰ的岩石力学教学实验过程中,学生很难通过大量重复性实验看到岩石破坏的各种类型的复杂现象。利用引进并二次开发的ABAQUS程序,增加模块Ⅱ的实验教学环节,对岩石力学实验进行辅助教学,使学生参与教学活动的主动性、创造性大为增强。随着现代计算机技术的发展,利用计算机对岩石的变形与破裂过程进行数值试验,不仅具有通用性强、方便灵活、具有可重复性等特点,而且可以通过数值试验得到许多在常规实验室试验中难以观测的重要信息,作为岩石力学实验教学的重要补充,达到岩石力学实验辅助教学的目的。但模块Ⅱ数值试验的应用并不能完全取代模块Ⅰ的实验室实验。这是因为数值试验时仍然需要提供岩石的细观力学参数等信息,而且只有在证明数值试验方法正确的基础上才能使用它进行岩石力学的数值试验。此外,岩石力学数值试验也可完成复杂岩石块体的变形破坏过程的数值仿真。 3.预设工程问题教学模式。考虑到岩石力学数值试验方法在解决岩石力学问题时具有通用性强、可重复性等特点,感兴趣的学生可以在任课教师的指导下,在课程开设初期(如5周内)就拟定一个自己感兴趣、与岩石力学与工程紧密相关的数值计算课题,带着问题进行课程学习。课程的每个环节都使学生对问题的认识更深入一步,当专业知识和数值计算知识储备到达一定程度后,即可开展数值试验方面的研究。在此过程中遇到的突出问题,可以由任课教师利用课间时间给学生答疑解惑,或一些共性问题可在课堂适当讲解,从而辅助学生完成预设的各类工程问题,达到事半功倍的教学效果。 4.结合工程案例的现场实践性教学。实践性教学的核心应是开展现场教学,将课堂教学与实际工程紧密结合,从而升华理论知识、室内实验和数值仿真成果。针对本课程的实用化特点及课堂教学进展状况,选择有代表性的岩石工程作为典型教学案例进行现场教学,适时邀请现场的项目负责人就工程案例进行详细讲解,包括可能遇到的各类岩质边坡工程、岩石地基工程、地下空间与地铁工程等,从而增强课程学习的针对性、提高学生分析和解决实际工程问题的能力。 三、结束语 通过上述建设,将丰富我校大学生岩石力学课程的实践性教学内容,使其充分兼顾理论、实验与数值仿真、现场实践三个方面。在此基础上,凝练岩石力学课程实践性教学改革的创新手段与特色教学方法,推动本科岩石力学课程实践性教学改革的深入发展。 岩石力学论文:海洋工程《岩石力学》的研讨式教学 摘要:《岩石力学》这门课程具有理论性和应用性两个方面均较强的特点。这不但需要教师和学生针对现有理论进行系统的学习,更为重要的是培养学生解决实际问题的能力。应用研讨式教学方法可以达到这一目的。本文从海洋工程《岩石力学》课程的实际需要出发,对研讨式教学法的应用进行了探讨。 关键词:《岩石力学》;研讨式教学;教师;提高能力 研讨式教学发起源于早期的德国,现在已经成为西方高校的一种普遍的教学方法。后来郭汉明教授进行教改实践[1,2],创造了全新的研讨式教学模式,开启了国内研讨式教学的先河。研讨式教学以学生为主体,教师提出问题,鼓励学生查阅资料,研究讨论后解决问题[3-5]。海洋工程《岩石力学》是一门新兴的课程,这门课程与以往的《岩石力学》不同之处在于,它将岩石力学与海洋环境结合起来,重点关注实际钻井和采油等过程中的岩石力学问题。这就需要培养学生解决实际问题的能力。应用研讨式教学模式,可以充分发挥学生的主体作用,调动学生的主体性、积极性和创造性。本文将从海洋工程《岩石力学》这门课程的背景和实际需求出发,探讨研讨式教学法的优越性和必要性。 一、海洋工程《岩石力学》的特点 海洋油气开发与陆上油气开发存在明显不同,体现在海洋钻井、采油的各个环节,其中《岩石力学》也表现出明显的特点。首先是海底环境非常复杂,不但土质松软,力学性质十分弱,而且地貌多变,给海洋钻采设备及工艺提出了巨大挑战。近期国外内出现的海洋油气开发中的多个灾难性事故与海底复杂的岩土环境密切相关。其次,海洋油气藏多为松软砂岩,这种岩石的孔隙度和渗透率高,储量大,单口油井产量高,但在钻井开发过程中往往伴随井壁失稳、油层不稳定、油层出砂、油层压实及随之而来的海底沉降变形等问题。目前为船舶与海洋工程专业开设《岩石力学》课程经过两年的教学实践,表明这门课程的开设十分必要,学生对于《岩石力学》的学习积极性也较高,基本达到了课程开设的教学目标。但是随着学科的不断发展,在《岩石力学》的教学中需要重点突出海洋石油开发过程中的岩石力学问题,而目前这一点做的不是很充分。另外,《岩石力学》这门课程具有理论性和应用性两个方面均较强的特点,这不但需要教师和学生针对现有理论进行系统地学习,更为重要的是培养学生解决实际问题的能力。 二、研讨式教学模式的优势 传统的教育理念是以教师为主体,学生为客体,主客关系非常明确。学生被动的吸取知识,这就容易造成:学生很难在学习中产生主动学习的兴趣,知识的获取仅限于课堂,失去了学习的动力,压抑个性,限制了学生的全面发展。同时,也不利于师生之间的交流。研讨式教学模式提倡以人为本的理念[6]。从学生的发展角度出发,教师从单一的知识传授者转变成学生学习的引导者。与传统的课堂模式相比,研讨式教学具有明显的互动性,提高学生的参与性,更加强了师生之间的平等交流的关系,活跃了课堂气氛,有利于提高学生的综合素质。这些特点体现在以下几个方面:(1)以学生为主体的讨论式教学可以调动学生的兴趣,激发他们学习和探讨问题的动力。在这一点上,教师的引导作用至关重要。它需要我们从学生的角度出发,构建一套完整的引导学生进入研讨境界的课程教学程序。(2)培养了学生的自学能力。研讨式教学改变了长久以来教师讲课为主的教学模式,代之以个人自学为主,小组讨论评比,然后由教师总结讨论结果。这种教学方式符合学生的心理特征,肯定了他们的学习成果。(3)改善了学生与教师之间的关系,实现了学生和教师在课堂上的良性互动。 三、基于研讨式教学方法的教学实施 海洋工程《岩石力学》是一门根据海洋油气开发过程中的岩石力学问题衍生出来的相关课程,我们不能依照一般的岩石力学来授课。根据海洋工程《岩石力学》的课程性质,我们从以下几个方面来设计研讨式授课内容。 1.海洋环境及岩石力学的相关文献阅读指导方案。文献阅读与分析是从事科学研究的重要环节和基本功,让学生在本科阶段适当结合学习内容开展文献阅读的训练不但对本课程的学习十分有益,而且为以后进一步的发展打下了坚实的基础。这是研讨式教学的第一步。这个环节可以让学生开阔视野,了解相关课题的最新研究动态。 2.结合海洋油气开发的工程实际和岩石力学理论,研究研讨课题。相对于课题的解决而言,课题的提出不但难度大而且颇具挑战性。好的课题可以发现工程实际的本质,解决实际问题,而且可行性较好;而不好的课题无法抓住问题的本质,且解决不了实际问题。要做到选题合理,必须抓住研究中的关键点,这可以是学术前沿,也可以是学术研究中的热点问题。教师在这一环节起到至关重要的作用。因为这不仅需要教师具有专业的知识水平,还需要了解学生的实际情况,制定的课题要有代表性,还要注意难易程度,务必使学生有所得。 3.基于MatLab平台的计算机辅助研究提出的课题。现实问题的复杂性和规模往往不是传统的纸和笔的模式容易解决的,大多需要借助计算机程序辅助解决。大学生对Matlab的学习和掌握较为容易。加入这一内容是为了使学生能够掌握实际解决问题的技能。通过认真筛选,我们最终选择了四个课题,用于研讨式教学,即水力压裂模型、海底沉降模型、地层出砂模型、井壁稳定模型。在给出讨论题目之后,我们将学生分组,根据学生的人数和课时的安排,将学生分为4个小组,分别选择一个课题。教师对研究课题给出要求,小组自己安排分工,教师可以在旁指导。首先是学生查阅文献,因为相关资料非常繁杂,所以教师可以针对研究课题,介绍一些文献资料,使学生少走弯路,在此基础上,也鼓励学生自己查找资料补充,消化、归纳和总结文献资料。这是研讨课中最重要、也最花费时间的一个环节。它要求学生投入很大的精力和时间,对所有资料进行阅读理解,如课题的研究背景、研究思路和方法,最近的研究成果以及实际的应用情况。对于每个课题,我们要求学生选择一个实际案例,进行编程,且选择一种软件进行数值模拟,一方面是验证自己的理论知识,另一方面是学习一门软件技能。如图1所示,是1组同学用Matlab设计的一个计算而为水力压裂模型的界面,图2是3组同学采用Abaqus计算的直井井壁围岩的应力分布情况。经过这些练习,同学们对知识的理解更加深刻,教师也了解了学生知识的掌握情况。 报告的总结和归纳,是对所有工作的总结,包括组内成员之间的交流和统一意见,最后编写成研讨课上的演讲稿和课件。这个过程对于培养学生的文字表达和口头表达的能力十分重要。教师在这个环节可以引导学生,如演讲稿的版面要美观大方,内容必须简洁明了。我们鼓励学生在小组中先进行组内答辩,然后其他成员打分,提意见,推选出一位代表,进行课上的答辩。最后,学生代表根据自己选择的课题在全班进行答辩,其他学生讨论交流,提出自己的看法和问题,然后大家针对这些问题进行讨论解答。教师在这个环节中可以进行引导和启发学生,注意调节课堂气氛,还要对演讲同学以及小组进行点评和打分,在所有小组演讲完毕,要进行最后的总结和归纳。 实践表明,研讨式教学对学生掌握知识、提高能力、培养研究素养具有重要的作用。这种教学方法为师生提供了一个自由、开放、积极地交流环境,激发了学生的学习热情,研讨的过程更是一个跨专业的交流和沟通,学生相互之间取长补短,开阔了大家的视野,使学生全方位的考虑问题,完善课程的认识层面。它也促进了师生之间的平等交流,客观上强化了一种学术交流模式,从而实现了学术水平的共同进步。 岩石力学论文:岩石力学双语课程建设的必要性探究 摘要:岩石力学不仅是一门重视理论的学科,也是一门实践性很强的工程学科,是岩土工程等专业的重要基础课程。针对目前中国高校岩石力学的内容落后以及教学方式枯燥等问题,本文着重探究了建设岩石力学双语课程的必要性及可行性,以促进双语教学在高校的落实,发挥双语教学在高校素质教育中的作用,为高校培养岩石力学高层人才提供有效思路。 关键词:岩石力学;双语教学;必要性 目前,我国绝大多数高校都采用普通话作为教学语言。而香港和新加坡的大学主要使用英语教学。台湾也正在加强英语教学的力度。还有很多非英语国家的高校正在使用英语教学或开始设置英语课程了[1]。世界各地都广泛地使用英语授课或者从事各种学术活动,如今英语已经成为了一种科技语言。因此,采用英语传递信息已成为全球文化与科学的主要形式。双语教学,即在课堂上增加使用第二中语言来进行学科的教授,它已经是实施双语教育的重要手段之一[2]。为了推动双语教学的发展,教育部自2001年明确提出要在高校积极推动使用英语等外语进行教学,其中“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”,近年来我国内陆许多高校增开了一系列双语课,也就是在教学过程中既有英语授课部分,又有汉语授课部分。不少人认为,双语教学可以促进高等教育的国际化[3]。岩石力学是运用力学原理和方法来研究岩体的力学以及力学相关现象的一门新兴科学,也就是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[4]。为了达到良好的教学效果,在调查分析国内外高校尤其是石油类高校教学过程中存在的问题,我们对岩石力学建设双语课程的必要性进行了探索。 一、目前岩石力学课程存在的问题 1.教材陈旧,内容落后。随着我国在基础设施建设方面的投资和发展,岩石力学的理论研究取得了长足进展,建造出了三峡工程、青藏铁路、南水北调等许多高难度、划时代的标志性工程,使得我国在岩石力学的理论研究、室内外试验、现场监测和经验积累方面获得了举世瞩目的成果[5]。然而,作为培养岩石力学高级人才的大学,普遍存在着所采教材陈旧,内容严重落后于目前岩石力学的实际发展水平的现象,在一定程度上出现理论与现实脱节的现象。 2.教学手段单调,教学模式枯燥。岩石力学的理论比较枯燥,容易导致学生的学习兴趣不高、主动性不强。仅仅以传统的传授书本知识为主的板书和PPT课堂教学模式已不能满足应用型本科人才培养的需求[6~9]。另外,该课设置的课时量相对于要讲授的内容来说偏少,按照传统的教学方式进行,容易出现让学生对知识只能宽泛了解而掌握不牢的现象,同时也容易让老师被迫放弃部分教学内容的现象。岩石力学包含的力学知识点较多,存在很多公式的推导过程,仅仅靠板书和PPT的形式,不能让学生高效地接受知识。 二、采用双语进行岩石力学的教学的必要性 21世纪是知识、信息和经济一体化的时代。随着我国对外开放的深入,特别是成功加入WTO以后,各个行业积极引入国外的先进技术和实验设备,对外交流与合作日益密切,与岩石力学相关的行业也不例外,我国高校教育正面临着更加严酷的国际竞争环境,在一定程度上需求具有一定的专业外语知识的人才。 1.采用多种教学手段,增强教学效果。虽然也有单独开设了土木工程专业英语等专业外语课,但是仍存在一些内容交叉重复的问题,给教学带来了困难[4]。所以在岩石力学课程教学改革方案中,不应局限于教授专业外语知识,也可以在汉语授课过程中普及相应的专业外语词汇。所以,可以在师资条件具备的情况下,岩石力学采取专业教学与外语教学相结合的双语教学办法,教材可以采用外文教材或者添加外文辅助教材以跟进国内外进展,从而保证内容的先进性。教学过程中,可以在每一章增加相应的专业词汇的英文注解及相关解释。另外,还应提供外文资料供学生参考。这样多途径的教学方式,让学生在学习专业课程的同时,又学习了专业外语。既避免了专业课程专业词汇零散的缺点,也增加了学生们学习专业外语的兴趣。 2.增强英语的阅读和表达能力。(1)实施双语教学可以为学生打好坚实的专业词汇基础,补充公共外语教学的不足,促进国际学习交流的效果。随着国际化交流的日益频繁,除了查阅国际期刊,学生们有越来越多的机会出席各类国际会议,直接聆听外国专家的演讲报告,并且参与到国际学术交流中去;而更有相当一部分的同学将可能去国外留学或者工作。因此课堂上采取双语教学可以使学生们提前熟悉掌握该专业的名词术语,达到与国际同行顺利进行学术交流的目的;而一般的公共外语考试并无法涉及这些专业内容,经验表明只接受公共外语教育不能满足专业交流的需要,这就更加体现出双语教学的必要性。 (2)实施双语教学可以通过中英文对照,采取优势互补,以加深对内容的理解和辨析。专业词汇或者定义、表述等由于英语语言习惯与汉语的不同,有时在翻译成汉语的过程中会出现生硬、不准确,甚至有歧义的地方,而直接在英语的环境下学习反而更加有利于内容的理解和知识点的掌握。另一方面,有些专业词汇是由学生并不熟悉的词根组合而成的,这时通过与汉语书本内容进行比较可以在学习专业知识的同时加深对于英语的构词方式的理解,对类似的生词触类旁通,从而达到举一反三的效果。(3)实施双语教学学生不但可以掌握岩石力学的专业词汇,也可以对其他一些基本的科技用语有所了解。比如基本的数学物理符号的读法、缩写的含义,石油生产过程中的常见设备的英文说法等,同样这些也是公共外语所没有包含的内容。 三、采用双语进行岩石力学的教学的可行性 1.高校教师的英文水平可以胜任双语教学的要求。目前高校中有许多在国外学习访问并且用英文发表文章和进行讲座经历的老师,他们的外语能力可以充分保证双语教学的实施效果。 2.岩石力学的教学资源有许多国内外经典的原版教材。这些教材既包括侧重原理、概念讲授的基础教材,也有充分反映最新研究成果的专著。在授课过程中可以选择其中的一部分作为指定的教材及参考书,以满足不同的教学需要。 总之,以强调理论联系实际、重点培养学生的英语能力为该课程的主要建设目标,进一步提高教师教学水平,加强教材等教学资源的建设,不断优化教学内容及教学方法,最终让学生掌握本门课程教学内容,实现英语水平的提高。实现让学生掌握绝大部分专业词汇,胜任该专业领域的国际交流,学习跟踪近期国内外反应重要学术和生产动态的文献,了解学科前沿发展情况及最新成果的最终目标。 岩石力学论文:岩石力学教学改革的探索与实践 摘要:岩石力学是一门理论性和实践性均较强的课程,如何开展教学活动,以确保教学质量,是值得深思的问题。从教材内容、课堂教学方法、课程教学手段、实践教学、行业现状等方面对岩石力学课程的教学进行了全面的探讨。通过教学改革实践结果表明:在全面掌握该课程的基础上,学生课上更加积极主动,兴趣更加浓厚,取得了良好的效果,为岩石力学教学改革提供了借鉴。 关键词:岩石力学;教学方法;教学实践;教学目标 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》[1]指出,我国高等教育的发展,将定位于以全面提高高等教育质量为重点,更加注重提高人才质量、提升教学研究水平和增强社会服务能力、特别强调了高等教育要“优化结构办出特色”,发挥政策指导和资源配置的作用,引导高校合理定位,克服同质化倾向,[2]形成各自办学理念和风格,在不同层次、不同领域办出特色,争创一流。 岩石力学是研究岩石力学形态的理论和应用的科学,是探讨岩石对周围物理环境中力场反应的学科,是一门应用型基础学科,其理论基础广泛,涉及工程地质学、固体力学、弹塑性力学、计算数学、构造地质学、地球物理学、建筑结构学等多门学科。通过对岩石力学形态的理论和实验研究,解决岩土工程领域的破坏和稳定问题,主要围绕工程地质研究方法、数学和力学分析法以及综合评价法展开,衍生出各种应用手段和试验方法,较好地解决了岩土工程中所遇到的问题。基于本课程的特点和重要性,有必要采取行之有效的措施提高“岩石力学”课程的教学水平,进一步增强内蒙古科技大学(以下简称“我校”)岩土与地下工程方向本科生的核心竞争力,以便能够培出更多基础扎实、知识面广养、素质高、能力强、有创新意识和较强工程实践能力的高级技术人才。 一、“岩石力学”课程教学现状 土木工程是内蒙古科技大学历史较为悠久的专业之一,专业下设建筑工程、道路与桥梁、钢结构、岩土与地下工程四个方向。岩石力学是2006年新增设的一门岩土与地下工程方向必修课,其开设时间短,基础较为薄弱,由于一些主观及客观的原因,课程教学存在着很多问题。 随着经济和社会的发展,岩石力学新理论、新工艺也如雨后春笋般出现,这对于广大教学工作者提出了更高的要求。然而教材内容较为陈旧,现代新理论、新工艺多没有涉及,如课程中关于地应力测量方法[3]章节中压磁应力解除法、HTPT法等则没有描述。部分章节存在着与工程实际脱节的现象,学生重视程度不够,如岩石力学数值分析方法章节。同时岩石力学由于其理论基础广泛,教师课上需要做大量的公式推导及理论的串联工作,但有些教师抛繁就简,关键部分不做详细阐述,忽视了学生能力参差不齐的特点;某些涉及工程应用部分的讲述虽然采用了现代多媒体手段,但是手段单一,多为图文课件,缺少动画素材及现场视频。另外,不同规范之间同样问题的描述不一致使学生感到极为困惑。如对于岩石、岩体(围岩)的分类,《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(附录A)中将岩体基本质量等级分为I~V(好~差)级,而在其他规范中,如《公路工程地质勘查规范》(JTJ 064-98)(附录G)中将隧道围岩分为I~VI(差~好)级,两者之间存在截然不同的差别。规范之间诸如此类问题较多。 二、岩石力学课程教学改革 1.改善教学方法,培养创新思维 岩石力学课程传统的教学方式是教师以讲授为主,学生则被动接受知识,这种教学方式遏制了学生学习和思考问题的积极性,为了改变这种状态,形成教师和学生互动学习的气氛,必须改革原有的教学方法。根据教学内容的难易程度,采用启发式、研究式、讨论式等多种教学方法。对部分偏理论或纯理论章节,教师应对其来源、本质、对工程的意义和重要性以及与其相关理论的关联做深入的解剖,使学生有一个较为清楚的认识。当学生弄清基本概念和原理,再把握大的研究方向,则不难培养出学生思考问题的积极性以及创新意识。利用本校的文献检索平台,可结合课本及工程实际布置课后任务,让学生充分利用其中资源,了解前人的研究成果和在时代大环境下某个研究内容的进展,引导学生大胆说出自己的见解。课上让学生各抒已见,适当引入讨论课的形式,使教师和学生之间、学生和学生之间互动交流。 2.丰富教学手段,紧跟时代步伐 基于岩石力学本身的特点以及传统“黑板+粉笔”书写速度慢、单一、呆板、信息量小的缺点,课程教学适当结合现代多媒体手段,充分利用多媒体课件授课内容多、图文并茂、表现力丰富的优点,提高授课效率,调动学生课堂情绪。当遇到重点公式推导时,采用传统板书的方式,教师一步步推导,使学生易于理解,加深印象,也避免了因学生素质良莠不齐,导致教师错估教学效果,造成恶性循环的局面。教师对于多媒体课件的制作,应尽可能提高课件制作能力,随时准备大量的图片和影像素材,特别是以往代表性的工程案例、近期的工程现场视频以及新工艺、新技术、新设备等的详细情况,从而使学生充分关注本专业领域最新动态,培养其独立思考问题的能力,扩展学生的知识面。另外,培养学生在课下利用内蒙古科技大学教学综合网络平台的习惯,发挥平台上的资源优势,通过师生讨论区、答疑区、通知等,形成网络教与学的互动。 3.学与用的结合,理论与实践的统一 一方面,鼓励和指导学生参与大学生创新基金项目和教师的一些科研项目或其他工程现场,将岩石力学的知识点融入到项目中,使学生提前接触生产实际,掌握一些在课堂上学不到的东西,增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如,我校东门在建的地下人行通道,学生从工作井的开挖到衬砌的完成,基本全程参与,学生对课堂上较为模糊的知识点多有了比较清晰的认识,现场学生和教师的“问”与“答”的互动,也取得了理想的效果。另一方面,充分利用计算机仿真技术,采用数值分析方法,如ANSYS有限元软件和FLAC有限差分软件,将之运用到实际工程中,通过辅助计算,改变学生“学无所用”的错误想法。[4]如在学生毕业设计的完成过程中,数值分析方法在某个问题中的必要性明显,通过指导老师的指导和学生的努力,学生较好地模拟了一些工程问题,再加上学生较为扎实的理论基础和将其运用到工程实际的能力,答辩通过率几近100%。 4.了解行业现状,明确教学目标 21世纪是地下空间的世纪。随着我国城市化的进程,地下工程蓬勃发展趋势不可阻挡,然而本行业还存在诸多问题制约着国家的发展和祖国的建设。例如,我国岩土工程技术规范标准方面,据初步统计,不包括各省市所编制的地方标准,我国岩土工程方向的国家标准和行业标准就有200余部,各行业规范自成体系,形成了名词术语、岩土分类、参数、公式、设计理论高度不一致的局面,而重大工程的建设常常需要数名甚至数十名各专业技术人才,这就造成了各专业人员交流困难,工期拖延情况屡见不鲜。自国家实施西部大开发起,各类复杂性的工程技术问题常有报道,如青藏高原铁路的建设,曾遇到过各类国际性的技术难题,多年冻土的影响一度困扰着大量学者和工程技术人员。内蒙古自治区作为西部GDP第二的省区,十年西部大开发发生了翻天覆地的变化,而内蒙古科技大学作为自治区高等院校,理应培养出见闻广博、理论扎实、有较强工程实践能力的高级技术人才,使之投身于西部建设,不怕艰难险阻,牢记校训“百炼成钢”,这是我校的教学目标,教师应牢记于心,以提高学生综合素质并为此更加辛勤地努力。 三、结语 岩石力学是岩土与地下结构工程专业一门重要的专业课,本次教改实施一年有余,已取得部分预期效果,在实施的过程中深深体会到教学工作的复杂性和重要性。综合素质对于这个专业的人才培养是最重要的,教改的实施对于学生自身的发展,对社会都是有着重要意义的。 岩石力学论文:基于岩石力学理论的三压力预测技术研究及应用 摘 要:做好地层三压力预测工作,对保护油气层,提高钻井成功率,降低钻井成本具有重要意义。苏仁诺尔油田断层、裂缝十分发育,储层非均质性强,钻井施工中喷、漏、卡等复杂事故时有发生。本文针对这样的地质特点采用声波时差法计算地层孔隙压力;从岩石力学基本原理出发,根据库伦-摩尔准则和拉伸破坏准则建立坍塌压力和破裂压力的计算模型。并开发了适应于苏仁诺尔油田的地层三压力剖面预测软件。该软件能够对井身结构进行优化设计,为钻井液密度设计提供可靠依据;完钻后利用实测压力资料和测井资料对计算结果进行了验证, 应用表明,该法预测精度较高,可满足现场施工要求。 关键词:岩石力学 孔隙压力 坍塌压力 破裂压力 预测模型 在钻井中,准确的预测地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力,能够确保钻井液密度设计和井身结构设计的合理性[1],对油气层保护,提高钻井成功率,降低钻井成本也起到至关重要的作用。苏仁诺尔油田地质情况比较复杂,断层、裂缝十分发育,岩性复杂,储层非均质性强。该地区以往,地层三压力预测主要通过经验和钻后验证,精确性和准确性都较差。钻井施工中喷、漏、塌、卡等复杂事故时有发生,加大了钻井风险,增加了钻井成本,延长了钻井周期,同时也给油气层带来更大的伤害。 结合苏仁诺尔油田实际,在预测地层孔隙压力方面,采用声波时差法计算。本文从岩石力学角度出发,建立了地层破裂压力和地层坍塌压力预测模型;进而利用苏仁诺尔油田的常规测井资料连续地计算了该区的地层坍塌压力和破裂压力,从而有效地指导了钻井施工,收到了良好的效果。 一、三压力预测模型的建立 1.地层孔隙压力预测模型的建立 根据苏仁诺尔油田的地质特点,分析表明采用声波时差测井资料分析法预测地层孔隙压力效果较好。 对于正常压力泥页岩地层,随着埋深的增加,地层的孔隙度逐渐降低,声波时差逐渐减小。出现异常压力后,声波时差不再随埋深增加而减小,出现声波时差异常增大现象。据此可以预测地层的异常压力,预测过程如下: 从岩石力学角度看,井壁稳定与否取决于井眼围岩的应力大小与地层强度。若井眼围岩的应力小于地层强度,井眼是稳定的;若井眼围岩的应力大于地层强度,井壁将产生破坏,导致井下复杂[4]。根据库仑-摩尔准则和拉伸破坏准则推导地层坍塌压力和破裂压力的表达式。 2.1地层坍塌压力表达式 研究中选择了库仑-摩尔准则作为剪切破坏的强度判据。这个准则认为岩石沿某一平面发生剪切破坏,不仅与该面上剪应力大小有关,而且与该面上的正应力有关。岩石并不沿着最大剪应力作用面产生破坏,而是沿着其剪应力与正应力达到最不利组合的某一面产生破裂。其表达式如下: 井眼围岩的应力大小与井眼内的钻井液密度有关,随着钻井液密度的降低,井眼围岩的剪应力不断提高,当超过岩石的抗剪强度时,岩石将发生剪切破坏。发生剪切破坏的临界井眼液柱压力称为坍塌压力,一般情况下简称为坍塌压力[2]。 当井眼液柱压力较低(即钻井液密度较低)时,在井壁上会出现较大的剪切应力而使井眼发生坍塌[8]。可得坍塌压力的表达式: 表达式中包含两个变量:井眼液柱压力 和圆周角 。在0~180°之间选择圆周角 ,求解井眼液柱压力最大值 ,即为保持井眼稳定的井眼液柱压力下限―坍塌压力 。 2.2地层破裂压力表达式 当钻井液液柱压力过高时,在井壁处会出现拉应力,当拉应力超过地层的抗拉强度时,就会出现拉伸破坏(拉伸破坏准则)。 2.3 计算模型相关参数的确定 利用地层坍塌压力和地层破裂压力计算模型求取地层的坍塌压力和破裂压力,必须已知地层的原地应力、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角、孔隙压力、有效应力系数等参数[3]。由测井数据间接获取地层的力学参数,可以计算出任意深度地层三压力,进而可获取地层三压力剖面。 2.3.1地层弹性参数 通过岩石力学性能实验可以把标准公式中的力学参数转换成某一施工地区的力学参数,对苏仁诺尔油田20块岩心试样进行了测试,共获得430个数据,通过回归处理得到了该地区的弹性模量、和泊松比计算公式。 二、压力预测软件 基于上述研究,利用所建立的模型编制了地层三压力预测软件,通过输入声波、密度等测井数据以及井眼轨迹参数和地应力参数计算得出地层三压力剖面。进而应用该软件预测地层三压力,为合理设计井身结构、钻井液密度提供可靠依据[6]。 三、现场应用 为了验证地层三压力剖面的预测精度,在苏仁诺尔油田选取苏3-1井、苏301-1井和苏20-2井3口新钻井进行了钻前预测,完钻后利用实测压力资料对预测精度进行了验证。新钻井现场实验的基本过程是:首先利用邻井测井资料通过外推法预测待钻井的地层三压力剖面[9](如图1),然后根据地层压力剖面进行钻井液密度设计和井身结构设计;完井后根据现场测压数据和实测的测井资料检验压力剖面的精度[5]。实测值均在预测值范围内(见表1和表2),吻合程度较好,该方法的预测精度较高。 四、结论与认识 1.本文基于地层三压力计算一般理论,从岩石力学和破环准则等角度出发,建立了适合苏仁诺尔油田地质情况的地层三压力预测模型,提高了地区适应性,实现了利用常规完井测井资料预测地层三压力的目的。 2.利用所编制的三压力预测软件,处理工区测井资料,明显提高了地层压力预测的精度,为合理设计井身结构、钻井液密度提供了可靠依据,对于安全高效钻井具有重要的意义。 岩石力学论文:岩石力学及地层抗钻特性预测研究与应用 【摘要】大港油田深部地层岩性致密,研磨性强,抗压强度大,可钻性差,机械钻速较低,严重影响了油田的钻井周期和钻井成本。本文通过实钻岩心抗钻特性试验研究、岩石力学特性参数纵横向分布规律及地层岩石抗钻特性分析、地层岩石可钻性分析、钻头动态数据库的建立及钻头优选评价等技术研究,优选了适合大港油田不同地层的钻头,并针对深部特殊地层进行了钻头个性化设计,机械钻速显著提高。本文的研究为准确分析和预测大港油田深部地层岩石可钻性提供新的技术手段,对提高大港油田的钻井效率具有重要的促进作用。 【关键词】测井资料 钻头 可钻性 岩石力学 抗钻特性 大港油田钻井过程中主要钻遇平原组、明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组,各区块机械钻速总体呈下降趋势,特别是深部地层岩性致密,研磨性强,抗压强度大,可钻性差。实钻结果表明进入东营组地层后随着岩石强度的增加机械钻速迅速降低,尤其是沙河街组地层深部机械钻速明显偏低,仅为沙河街上部的一半左右,严重制约了钻井速度和勘探开发经济效益的提升。为加快深部沙河街组地层钻井速度,提高整体经济效益,有必要针对大港油田地层岩石可钻性开展研究,分析研究出其分布规律,进而优选出适合该地区地层的钻头,以指导优快钻井技术方案的制定。 1 地层岩石力学特性参数的测定 为系统开展岩石力学性质参数及可钻性的测试和分析,本文收集了17块岩心,进行了声学试验、抗压强度试验、岩石硬度试验和岩石可钻性试验,为准确掌握大港油田深部地层的岩石可钻性规律提供了基本数据参考依据。岩石力学参数试验结果如表1所示。 2 岩石力学特性参数纵横向分布规律 2.1 弹性模量及泊松比 假设岩石为各向同性无限弹性体,根据纵波速度和横波速度计算动泊松比和动弹性模量的关系式为: 3.3 地层岩石可钻性剖面的确定 根据以上回归得到的声波时差与牙轮钻头和PDC钻头关系方程,结合声波测井资料,计算并绘制出地层岩石可钻剖面,由图可以看出,沙河街组牙轮可钻性级值主要分布在5-7 之间。根据岩石可钻性与地层硬度的分类关系,可以确定该地层属于中一中硬地层。 4 钻头动态数据库的建立与钻头优选及个性化设计 4.1 钻头优选 为了方便查询大港油田使用的钻头,为钻井工作提供借鉴参考,收集了近四年探井使用过的钻头,建立了钻头资料数据库。同时利用机械钻速法对钻头进行了优选。 机械钻速法是将各层位大于该层位平均机械钻速和进尺的钻头挑选出来,显然大于平均机械钻速和大于平均进尺的钻头使用效果较好,其他的钻头使用效果相对较差。选优出的钻头应用后,井深大于4500m的深探井,机械钻速提高了6.5%(由4.75m/h提高到5.06m/h)。4.2 PDC钻头个性化设计 为了提高钻头在硬夹层以及高研磨性地层切削效率,通过对大港油田深层钻头磨损情况,从以下几个方面进行改进以个性化设计实现深层钻井的提速:4.2.1?切削齿技术的改进 QuantecTM 系列PDC钻头自2010年在大港油田试用之后,取得了良好的使用效果。通过对其磨损分析,认为如果该钻头切削齿耐磨性能够提高,该钻头还可以取得更长的单只进尺。故优化设计了Q型齿的加强版Quantec ForceTM。该钻头系列具有以下特点: (1)金刚石层相对更薄,在钻压相同的情况下,对比更厚的金刚石层,其吃入地层所需的能量更小; (2)金刚石层颗粒以及组分进行优化,抗研磨性能提升了15%; (3)金刚石层与碳化钨基座的几何胶结形状进行优化,减少了由于金刚石层被冲击破坏而剥落的概率,提高了切削齿的抗冲击性。 4.2.2?钻头稳定性加强 通过加入贝克休斯专利的“D”技术,提高钻头在井底工作时的稳定性。同时,增加心部布齿密度减少切削齿暴露深度。 4.2.3?钻头攻击性设计 (1)针对钻头芯部切削齿磨损轻微的特点,减少切削深度控制力度,即适当增加芯部切削齿的出露。从磨损情况来看,芯部齿完好,且没有发生崩齿现象。 (2)适当减少鼻部和外肩部的切削齿后倾角度,从磨损情况来看,角度更小,速度更快,但是还是存在外肩部轻微崩齿的风险。4.2.4?钻头布齿技术和独特后倾角设计 选用更加平滑的钻头剖面,针对深层钻头吃入困难,夹层频繁稳定性差的特点进行电脑软件模拟,优化钻头切削齿的安放位置使钻头合力指向中心。钻头心部,鼻部到外肩部和保径部的切削齿倾角优化模拟,从内到外依次提高后倾角角度以达到平滑切削的目的。 岩石力学论文:误差理论在岩石力学试验数据分析中的应用 [摘 要]在一组岩石力学性质试验数据中,有时候会出现个别的异常数值,从直观上看,该数据与其它数据有较大差异。然而如何处理这些异常数据,使实验结果更加准确,仍缺乏理论上的依据。文中简要介绍了应用误差理论的方法,对岩石力学性质试验数据异常值进行分析处理并进行计算,该方法的成功应用使岩石力学性质实验结果更加可靠。 [关键词]误差理论 岩石力学性质 试验 数据处理 异常值 剔除 一 引言 在测岩石力学性质的一组试验数据中,会出现个别的异常数值,从直观上看,该数据与其它数据差异很大。在处理试验数据时,对于这样的个别异常值,是否要别除?如果单纯凭直觉判断,似乎缺乏理论上的依据。首先要从技术上找原因,分析其是由于试验过失误差,还是其他什么原因造成的。当不易找到其他原因时,可以采用误差理论的方法进行检验,通常取显著性水平0.05或置信度为95%,然后判断这个异常数据是否应剔除。用误差理论的方法进行检验是非常必要的,检验方法也很多,这里应用误差理论方法分析岩石力学性质试验数据的异常值[1-7]。 二 异常值的检验 在整理试验数据时,往往会遇到这种情况,即在一组实验数据中,发现少数几个偏差特别大的可疑数据,这类数据又称为离群值或异常值,它们往往是由于过失误差引起的。对于可疑数据的取舍一定要慎重,一般处理原则如下。 (1)试验过程中,若发现异常数据,应停止试验,分析原因,及时纠正错误。 (2)试验结束后,在分析试验结果时,如发现异常数据,则应先找出产生差异的原因,再对其进行取舍。 (3)分析试验结果时,如不清楚产生差异的确切原因,应对数据进行统计处理,在处理岩石力学性质试验数据异常值用的统计方法有拉依达(Pauta)准则、格拉布斯(Grubbs)准则、狄克逊(Dixon)准则[8],若数据较少,则可重做一组数据。 (4)对于舍去的数据,在试验报告中应注明舍去的原因或所选用的统计方法。 三 用误差理论的方法判断并剔除异常试验数据 (一)用拉依达准则检验煤样的抗压强度异常数值 依达准则剔除异常值虽在科研上普遍采用,但对其使用范围和如何简便快捷地剔除异常值很少涉及。为此,首先需要明确,该准则只有在测量次数较大时才适用,至少应使次才行,否则使用该准则无效。因为如果时,即使测量列中存在含有粗大误差的异常值,也不能判断出来予以剔除。下面用拉依达准则检验主焦煤矿煤样的抗压强度异常数值 该检验法适用于试验次数较多或要求不高时,这是因为, 当时,用作界限,即使有异常也无法剔除:若用作界限,则次以内的试验次数无法舍去异常数据。 (二)用格拉布斯准则检验粗煤岩样抗拉强度的异常数值 检验粗煤岩样的抗拉强度的异常数值,四次测得数值为(/Mpa):问是否有数据被剔除? 用格拉布斯准则检验可疑数据XP时,应用的前提条件:首先认为随机样本来自正态总体,并服从正态分布[1-7]按它们的大小,从小到大的顺序排列,设……,即最小,最大,如果怀疑,或者为异常数值,那么可以这样来进行判定。先求出它们的算术平均值和标准偏差;然后计算出统计量与临界值。 四 结论 通过以上检验得到岩样、煤样、粗煤岩样的抗压,抗拉强度试验数据皆为正常值。误差理论分析结果可以为测岩石力学的性质提供科学的依据,随着煤矿科研发展的需要,误差理论必定还将得到广泛的应用,许多新的理论和方法将不断产生,处理各类岩石力学性质实验数据的方法体系日趋完善,随着计算机的普及,处理岩石力学性质实验数据的能力已有很大提高,为许多复杂统计方法的实际应用创造了条件,必将加速数据统计在岩石力学性质实验中的推广应用。 岩石力学论文:深层岩石力学试验技术在石油工程中的应用 [摘要]岩石力学在石油工程中日益显示了其重要性。本文作者从专业角度分析了深层岩石力学试验技术,分析了深层岩石的力学特征,为其在石油工程中的应用有指导意义。 [关键词]深层 岩石力学 石油工程 在深层岩石力学研究中,所涉及的地层深度大多在2 000~8 000 m范围内,研究对象以沉积岩层为主体,岩石处于较高的围压(可达200MPa)、较高的温度(可达200℃)和较高的孔隙压力(可达200MPa)作用下。这与水电站的坝基设计、高边坡稳定、隧道和巷道的开挖及支护、建筑的桩基工程、地下洞室、城市地铁建造等不超过1 000 m深度的地表或浅层岩石力学问题不同,也不同于以火成岩和变质岩为研究主体,深度超过万米的下地壳、上地幔岩石物理力学问题。20世纪60年代以来,随着我国大庆油田等油田的开发,岩石力学在石油工程中日益显示了其重要性。 主要研究范围包括: (1)深层地应力测量理论与技术; (2)深部地层环境下的岩石力学性质; (3)岩石应力、渗透性的声学响应特性及岩石物理力学性质的地球物理解释; (4)构造应力场的数值模拟及其在油气勘探与开发中的应用; (5)深层岩石中天然裂缝的形态、分布和预测理论。 1深层岩石力学参数的室内试验测定 岩石的力学特性参数包括强度参数和弹性参数。涉及的参数主要为抗压强度、内摩擦力、内摩擦角、泊松比和杨氏模量。 目前,岩石力学特性参数的测定主要有2种方法:静态法和动态法。 静态法是通过对岩样进行加载试验测得其变形而得到参数,所得参数为岩石静态力学特性参数。 动态法是通过测定超声波穿过岩样的速度得到参数,所得参数为岩石动态力学特性参数。 根据实际受载情况,岩石的静态力学特性参数更适合工程需要。迄今为止,岩石的静态力学特参数的测定方法已比较成熟,有了一套规范的试验程序和数据处理程序。但静态法需从4地下取出待研究井段的岩芯,在室内做单轴或三轴应力试验,其缺点是成本高、时效性差、资料的代表性较差;而动态法利用声波测井资料,可直接求出原地应力下的动态力学特性参数,获得岩层沿深度的连续的力学特性资料。 静态法一般采用常规三轴压缩试验方法。试验机包括2种:柔性试验机和刚性试验机,柔性试验机适用于金属材料。 由于柔性试验机在试验过程中要储存大量的弹性能量,要得到岩石材料的全应力-应变曲线必须使用刚性试验机。 一般刚性试验机性能精密,造价昂贵,目前,国内引进的美国MTS815,MTS816和Terra Tek岩石力学试验测试系统,具备全面准确的行为控制、测试、数据后处理功能。温度、压力指标均可满足深层岩石力学基础试验的要求。 2静态和动态岩石力学参数的关系 岩石力学特性参数的静态值和动态值存在着一定的差异,静态弹性模量普遍小于动态弹性模量,而静态泊松比有的大于动态泊松比,有的小于动态泊松比。根据实际受载情况,岩石的静态力学特性参数更适合工程需要,利用声波法得到的岩石动态力学特性参数不能直接用于工程分析中。 因此,利用现场提供的纵波测井、密度测井、地层压力、部分岩芯等资料,寻找动、静态力学特性参数之间的关系以及静态参数之间的关系有着积极的意义。通过我国各主要油田砂泥岩的三轴试验研究发现,静态泊松比随围压增大而增大,岩石的泊松比、弹性模量同所处的深度有关,并提出了岩石泊松比、弹性模量和强度随地层深度、声波速度变化的规律。 3分层地应力 地层间或层内不同岩性岩石的物理特性、力学特性和地层孔隙压力异常等方面的差别,造成了层间或层内地应力分布的非均匀性。某些地层特别强烈的地应力各向异性对井壁稳定有着非常显著的影响,层间应力差对水力压裂裂缝的扩展也起着重要的约束作用,同时,对定向钻井和防斜打直也有着重要的影响。 目前,对于分层地应力主要采用以下几类预测模型:单轴应变模式:假设地层在沉积过程中,水平向的变形受到限制,则水平方向的地应力由上覆压力产生,主要包括如下模型:Mattens-Kelly模型,Terzaghi模型,Anderson模型,Newberry模型。单轴应变模式没有包括构造应力项,适用于弱构造运动地层。 石油大学“六五”模式:假设地下岩层的地应力主要由上覆岩层压力与水平方向的构造应力产生,且水平方向的构造应力与上覆压力成正比,该模式考虑了构造应力的影响,但没有考虑弹性地层和岩性对地应力的影响。石油大学“七五”模式:在石油大学“六五”模式的基础上,假设地层为匀质各向同性的线弹性体,并假定在沉积后期地质构造运动过程中,地层与地层之间不发生相对位移,所有地层2个水平方向的应变均为常量。这种模式意味着地应力与地层的弹性模量和泊松比均有关系,此模式可解释砂岩地层比相邻页岩地层有更高地应力的现象。 4深部地层断裂韧性的测量与预测 断裂韧性又称临界应力强度因子,是裂纹体分析中的关键参量,表征了线弹性裂缝尖端场(应力和应变)的奇异性程度,其数值与裂纹体的几何形状和所受载荷一般无关,因而,是物质材料的一个基本属性。根据试件加工的严格要求以及可能存在的问题,专门设计了岩石断裂韧性测试岩芯制作加工装置和断裂韧性试验仪。深入地研究了断裂韧性与其他物理力学参数间的关系。因为由测井资料可以得到地层密度、声波时差或声波速度以及泥质含量,再根据上述的试验资料统计关系,岩石的断裂韧性就可以通过声波测井资料、密度测井资料以及伽马测井资料计算得到。 岩石力学论文:岩石的地质本质性及其岩石力学演绎探讨 [摘要] 岩石力学以岩石为主要的研究对象,但其原材料-岩石,却和其他工程材料有较大区别,具有较明显的特殊性,而其主要目标则是探讨岩石的力学性能。文章首先分析了岩石力学与地质力学之间的关系,并在此基础上,从岩石的物质性与次生演化方面入手对岩石的地质本质性进行了研究,再对岩石的力学本构性等特性作了相关探讨,旨在建立一种岩石地质学与石力学相互认识及深入结合的知识通道。 [关键字]岩石 地质本质性 石力学 0引言 岩石是一种经过了漫长的地质历史和多种地球动力作用而形成的一种自然造物,并因此具有了其特殊的本质性。本文先对岩石力学与地质学的关系、岩石的地质本质性进行了相关分析,再对岩石力学本构性作了阐述,以期为岩石力学的进一步发展提供有利依据。 1 岩石力学和地质学的相关分析 1.1岩石力学和地质学的学科关系分析 岩石力学该门学科发展的研究目标是力学理论,其研究对象则是岩石。岩石属于地质产物,又称地质体[1]。从广义上理解岩石力学,岩石力学实质是力学和地质学结合而成的交叉学科,若从侧重点的角度看,岩石力学更侧重于力学和岩石地质的结合。岩石力学是一门应用基础学科,其研究任务主要是岩石的工程建设及地质资源的开发工程。从岩石力学的发展趋势看,更具深度与广度的力学、地质学势必会和和工程学科相结合。所以,地质学一定会变为岩石力学和岩石工程学科的一门支柱性基础学科。 1.2地质学的相关分析 地质学以地球为研究对象,特别是对地壳的研究,主要研究任务是对其物质组成与结构、形成、演化的地质动力作用及其过程进行研究,而地质学的核心研究思路则是地质历史的时空重建,通过以层序与构造分析为基础,采用一些现代的物理化科学方法、技术方法,使传统的地质学科进入到了现代科学行列[2]。 1.3工程地质学的相关分析 工程地质学该门学科的应用性较强,主要研究任务对工程建设的地质条件、出现的问题及治理措施进行研究,重点是对工程的地质作用进行研究,包括人类工程活动与地质环境之间的相互作用与制约。工程地质学的主要学科领域包括工程地质力学、工程岩土学、工程环境地质学、地质灾害学、资源地质工程学等[3]。 2 岩石的地质本质性分析 物体的本质性指的是物体本身的物理特性及结构而形成的内在本性。许多岩石力学家都认为岩石属于一种较特殊的材料,而其特殊性主要决定于地质本质性,同时,岩石还具有演化性。 2.1岩石的物质性分析 岩石属于矿物的结合体,是由矿物组合而成,而其物质性主要由成岩及其演化过程中所形成的矿物组合情况决定。 2.1.1原岩物质的相关分析 岩浆岩属于原始岩类,而其物质组成部分主要是由岩浆的成分决定;同时,因为变质岩与沉积岩都是次生岩类,所以岩浆岩也是地壳岩石的基本组成物质,常见的造岩矿物包括石英、云母、长石等暗色的矿物,这些造岩矿物的力学硬度与强度差异较大,其中以石英的强度最高、长石次之,那些暗色且呈鳞片状或者针状的矿物,不仅刚度小,强度也较低。矿物力学特性的差异会对岩石力学性能造成直接的影响。 在岩石中,较典型的岩浆岩则为花岗岩,该岩石一般含有较多的长石与石英,所占的比例约分别为40%~50%,但暗色矿物一般只占15%左右。不同岩类的矿物由于比例不相同及所含的矿物成分也不尽相同,因此使岩石具有多样性。沉积岩是次生岩类,其矿物组成是对原岩次生变化以及在沉积前发生于地面和水面的变化的反映。除了较典型的造岩物以外,岩石中还包括大量的岩类、黏土以及次生蚀变矿物等。化学沉积岩则主要是碳酸盐或者其他的岩类组成。同时,变质岩也是次生岩类,而浅变质岩的组成基本还和原岩一样,且原岩经过高温作用会出现熔融与再结晶的现象,最终形成深变质岩,常见的如花岗片麻岩。 在岩石的构成中,矿物晶体或者原岩颗粒之间一般是由基质充填;在结晶中,其物质组成与颗粒相似,但主要是以隐晶或者非晶质的物态呈现出来。在沉积岩中,其充填物主要是泥质、硅质与钙质,尤以硅质最强,泥质最软弱,其中硅质与钙质都是坚硬充填物。 因此,岩石在成岩之后其力学强度便会具有显著差异,软弱组分主要是降低岩石的强度,并增大岩石的环境敏感性,在后期的演化中容易发生变异。 2.1.2关于次生演化的相关分析 在后期的演化过程中,岩石会出现两种转化情况:①由坚硬组分向软弱物质转化;②由软弱组分向坚硬物质转化,两者皆属于原生矿物向次生矿物转化。从岩石工程力学性能的角度看,重点的考察对象则是岩石软化。 由上述可知,岩石的物质性主要包括矿物的组成与变异。尽管造岩矿物居于主导地位,但从岩石力学与工程研究的角度看,重点是研究软弱组分,特别是对粘土化的判定,其中以高岭石化与蒙脱石化的测定最为重要,而在某些时候,当岩石出现粘土化时,不仅会降低力学参数,还会对其均一性造成影响,甚至会改变力学的本构模型。 2.2岩石结构性的相关分析 岩石结构性指的是尺度不同的结构体其形态、排列及相互间的连接特征,是其对岩石力学特性的影响作出的一种反映[4]。岩石的结构是随着成岩而形成的,且会在后期的构造作用及次生演化中得到强化与确立。岩石的结构一般有原生结构与次生结构之分,而两种结构的构造特点有着较大的区别,并在后期的演化过程中发挥着不同的作用。 3关于岩石力学本构性分析 可以通过两个不同类型观点帮助认识岩石本构性:其中一个就是不连续力学观点,另外一个是连续力学观点。如果从使用目的方面而言,通常采用断续性观点,因为这一观点能满足实际地质具有的属性及本质。但是在研究普适性的相关方法及理论知识方面做得不够,需要进行深入了解。本文认为从岩石地质本质性角度进行分析,其结构比较复杂,因此可以选用多元耦合力学模型帮助表示。在实际中,大部分已有岩石力学本构模型也在不断尝试在某一类已有模型前提下将另外一类模型要素添加进来,以便获得满足实际需求。 不同岩石,即便是小型的手标本岩石,也会存在差异。对于含有较软弱的胶结物,或者是脆性较强的岩质颗粒的岩石,在处于风化作用或局部蚀变作用下也可含有软弱性较强的蒙脱石和伊利石等黏土矿物。在应变以及应力不断发展中,该类物质结构要素在这一阶段中体现出应力分布情况不均匀,在出现三个方向的外荷载作用下也会出现拉应力以及偏应力。若外荷载三个方向不等压情况时,在岩石中出现拉应力、局部偏应力强度也会增大。如果外荷载作用达到一定程度时,可以使岩石中一些成分材料出现屈服,导致某部分裂面结构出现滑移、张开情况,此时结束了全部弹性变形情况。 4 分析岩石物质结构情况以及岩石具备的工程力学性能情况 对岩石形成及演变过程进行综合分析,并结合主要形成物质的结构和成分,以及其工程特性,能将工程岩体类型分成3种:层状岩体类型、节理状岩体类型以及碎裂岩体类型[5]。 4.1层状岩体类型 其是主要表现是层状沉积岩,组成成分是岩质颗粒,因为泥质胶结物质含有大量黏土物,所以存在胶结连接。黏土物质分布情况是按照层进行分布,而薄层软岩则共同组成了软弱层岩体。其在构造作用下会出现褶皱现象,并在已有裂缝情况下继续演变,然后出现构造断裂现象,一般为场地的第三和第四级别结构面。很少出现贯穿第一和第二级软弱结构或是断裂结构面情况。 4.2节理状岩体类型 其主要是结晶岩类型,组成成分是造岩矿物,存在结晶连接,具有的软弱片状矿物质相对比较少,黏土物质也比较少。已有裂缝也会在一定基础情况下继续发展,然后承受一定构造作用,并出现小断层、节理裂隙情况等,一般为场地的第三、四级结构面,穿过场地的第一、第二级断裂结构、软弱面情况比较少,出现浅层演化以及次生演化不强。 4.3碎裂岩体类型 给类型岩体是由层状岩体、原生块状岩体遭受严重构造作用,或者是遇到严重浅层、次生演变情况,从而出现严重碎裂情况以及变形现象,使岩石松弛而造成裂隙情况。 5结论 总之,岩石具备的三大属性分别是:①物理本属性;②地质本质性;③力学本构性。三种属性类型共同发挥作用可以帮助更好的深入了解岩石力学知识,提高工程研究水平。理论上认为岩石力学学科属于一门多种学科知识相互交叉分布,不仅有合作,还具有分工工作的学科。因此,地质学者需要重视岩石具有的地质本质性方面内容,另一方面也不能忽视物理本属性以及力学本构性方面内容的研究。如果岩石力学研究者可以了解及掌握更多岩石地质特征知识,并进行综合分析,能帮组更好建立本构模型,以及进行力学参数的选择工作,以便达到符合工程需要的相关要求。在自然资源开发工作中以及基础工程建设施工中都会应用到岩石力学,所以其需要融汇多种不同学科知识才能很好的完成整个工作流程。 岩石力学论文:岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用 【摘要】本文详细的讲述了岩石力学的中心内容以及基础特点,并且深入的研究了岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用。其中包括了岩石力学与地质学的结合,国内外工程采矿工程的现状,工程实例等。 【关键词】岩石力学,金属矿山,采矿工程 前言 伴随着人类文明的前进,越来越多的新型学术不断出现。而岩石力学是一门就目前来说比较边缘的学科之一。而且其实践性非常强,适用的范围非常的广泛。例如建筑类、铁道通路类、石油、地下工程、海洋等等。岩石力学领域已经与我们的日常生活愈发的息息相关。 二、岩石力学与地质学的结合 1.岩石力学与地质学的学科关系 岩石力学将力学理论作为学科发展的研究目标,而岩石则是岩石力学研究的对象。岩石是一种地质产物,也可称地质体。广义上讲,岩石力学应是力学与地质学相结合的交叉学科,若更有针对性地来看,岩石力学侧重于固体力学与岩石地质学的结合。岩石力学属于应用基础学科,它的研究任务是以岩石工程建设为己任,也包括地质资源的开发工程。更广更深的力学、地质学,与工程学科的结合势在必行。因此,地质学必然成为岩石力学与岩石工程学科的支柱性基础学科之一。 那么,岩石力学与岩石工程学科从地质学中究竟能有何得益,地质学在哪些领域对岩石力学与岩石工程学科的研究和发展可能做出贡献,这就是本文所试图回答的主要问题。地质学是地球科学的一个分支学科。地球科学包括大气、海洋、地理和固体地球科学等固体地球科学则包含地质学、地球物理学和地球化学。 从广义和实用的角度看,地质学同其他地球科学的分支有着密切的交叉,因而也含有与它们相关的研究内容。地质学的研究对象是地球,尤其是地壳,重点在于研究它的物质组成和结构,以及其形成、演化的地质动力作用和过程。地质学的核心研究思路是地质历史的时空重建,在层序和构造分析的基础上,地质学家采用了许多现代数理化科学和技术方法,从而使传统的地质学科步入现代科学行列。 岩石力学与地质学结合的知识通道 岩石力学家大多认识到地质学是岩石力学的重要基础学科,在岩石力学的本构建模及岩石工程分析计算中试图尽可能地考虑岩石特性及地质条件,但是地质科学涵盖着大量分支学科,从何入手仍是很大的问题。 地质学家也很热心于为岩石工程建设做出自己的贡献,然而难于确定适当的切入点和深入的方向。显然,构建一条地质学和岩石力学间相互沟通的知识通道是必要的。事实上,岩石力学及土力学同地质学的结合从一开始就被认为是学科发展的要点之一。 Terzaghi和Muller教授皆为后人做出了楷模。进入2l世纪以来,国际岩石力学学会、土力学与岩土工程学会及工程地质与环境学会合作构建了国际地质岩土工程学会联合会(FederationofInternationalGeo—engineeringSocieties,FIGS)。联合会约定的分工如下:工程地质做出地质建模,岩土力学进行计算分析,岩土工程开展设计和施工。这一方案思路简洁可行,但要融合成为整体尚有很大空间,需做大量工作。 国内外深部工程现状 据不完全统计,国外开采超千米深的金属矿山有80多座,其中最多为南非。南非绝大多数金矿的开采深度大都在l000m以下。其中,Anglogold有限公司的西部深井金矿,采矿深度达3700m,WestDriefovten金矿矿体赋存于地下600m,并一直延伸至6000m以下。印度的Kolar金矿区,己有三座金矿采深超2400m,其中钱皮恩里夫金矿共开拓ll2个阶段,总深3260m。俄罗斯的克里沃罗格铁矿区,已有捷尔任斯基、基洛夫、共产国际等8座矿山采准深度达910m,开拓深度到1570m,预计将来达到2000-2500m。 另外,加拿大、美国、澳大利亚的一些有色金属矿山采深亦超过l000m。国外一些主要产煤国家从20世纪60年代就开始进入深井开采。1960年前,西德平均开采深度已经达650m,1987年己将近达900m;原苏联在20世纪8O年代末就有一半以上产量来自600m以下深部。根据目前资源开采状况,我国金属矿山开采深度以每年8~12m的速度增加,东部矿井正以100t250m/(1Oa)的速度发展。近年己有一批矿山进入深部开采。 其中,在金属开采方面,沈阳采屯矿开采深度为l197m、开滦赵各庄矿开采深度为l159m、徐州张小楼矿开采深度为l100m、北票冠山矿开采深度为l059m、新汶孙村矿开采深度为l055m、北京门头沟开采深度为l008m、长广矿开采深度为l000m。在金属矿开采方面,红透山铜矿目前开采己进入900到l100m深度,冬瓜山铜矿现已建成2条超l000m竖井来进行深部开采,弓长岭铁矿设计开拓水平750m,距地表达l000m,夹皮沟金矿二道沟坑口矿体延深至l050m,湘西金矿开拓38个中段,垂深超过850m。此外,还有寿王坟铜矿、凡口铅钵矿、金川镍矿、乳山金矿等许多矿山都将进行深部开采。可以预计在未来20年我国很多金属矿山将进入到l000~l500m的深度。 四、金属矿山开采工程今后的研究重点 虽然目前对于金属矿山开采工程研究己取得了一部分成果,总的来看,侧重技术、注重个案,深层次的基础研究重视不够,因此,根据我国金属矿山资源开采情况,要保证我国主体后备资源供给,深入开展100一1500m矿山开采基础理论研究迫在眉睫。 金属矿山开采工程中的岩石力学问题由于处于“三高一扰动”的复杂力学环境,使得金属矿山岩石力学行为以及深部灾害特征与浅部明显不同,基于浅部开采建立起来的传统理论己不再适合于深部开采,主要表现在: 1、强度确定在浅部开采条件下,由于所处的地应力水平比较低,其工程岩体强度一般采用岩块的强度即可,即在实验室对岩块进行加载直至破坏所确定的强度。而在金属矿山开采条件下,由于地应力水平比较高,工程开挖后,工程岩体在高围压作用下,一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化,并不是简单的表现在受拉或受压,而是复杂的拉压复合状态,即径向产生卸载,而切向产生加载,因此,其工程岩体强度就不能简单的用岩块强度来确定,必须建立符合金属矿山开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2、稳定性控制理论在浅部开采条件下,由于所处的地应力水平比较低,工程开挖后,围岩一般不会产生破坏,因此,采用一次支护即可实现工程的稳定性。而深部开采条件下,工程开挖后,在高于工程围岩强度的围压作用下,工程围岩就会产生破坏,此时采用简单的一次支护就不能满足工程稳定要求,必须采用二次支护或多次支护才能实现工程的稳定性。因此,由浅部建立起来的稳定性控制理论己不再适合,必须建立适合金属矿山开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3、设计理论在浅部开采条件下,由于工程围岩所处的力学环境比较简单,因此,在进行稳定性控制设计时,采用传统的线性设计理论即可奏效。而金属矿山开采环境下,由于工程围岩所表现出的非线性力学特性,使得在进行稳定性控制设计时,就不能简单的采用一次线性设计,而必须考虑采用二次以至更复杂的多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 今后研究重点针对金属矿山开采工程中存在的岩石力学问题,今后主要研究方向集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、金属矿山开采地表环境损伤控制等方面。 深部岩石力学基本特性研究深部“三高一扰动”的复杂环境,使深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应均发生根本性变化,也是导致深部开采中灾变事故出现多发性和突发性的根本原因所在。因此,金属矿山岩体长期处于“三高”环境下,由于采掘扰动所表现出的特殊力学行为是金属矿山资源开采所面临的核心科学问题。其中,金属矿山高应力场成因及多个应力场的藕合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理将是今后研究的重点。 金属矿山开采工程稳定性研究与一般地表工程不允许进入塑性破坏状态不同,金属矿山开采工程稳定性问题是研究开采围岩破坏后与支护系统相互作用达到二次稳定的复杂力学问题,包括金属矿山矿层采动引起顶板破断后,采场局部顶板结构与支架相互作用,达到二次稳定的作用机理以及与采场相配套的巷道围岩产生塑性大变形后与支护体系相互作用达到二次稳定的作用机理。同时,由于金属矿山采动条件下工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互藕合叠加,形成了复杂的三维应力场,其采动应力分布及其与回采空间多维、动态的时空规律以及支承压力区范围及峰值应力等也将产生很大变化,因此,应在深入分析金属矿山采场及巷道围岩采动应力时空分布规律的基础上,结合金属矿山岩体非线性力学特性的研究,探讨金属矿山开采采场及巷道一体化稳定性非线性力学控制对策。 金属矿山开采与地表环境损伤控制对策研究金属矿山条件下,由于岩体的结构、力学特性及破碎断裂规律都将发生较大变化,因此,采动过程中岩体的变形、破断、移动规律也会产生明显的不同。如何建立描述金属矿山采动覆岩变形一破断一移动全过程的结构运动力学模型,分析其结构运动全过程对采场矿压、巷道矿压、岩层内部裂隙分布、岩层移动与地表沉陷的动态影响,是控制深部开采对地表环境影响最小化的关键。 五、结束语 如果岩石力学的研究者能够更加的考虑岩石的本身独特特征,那么必将会更加有益与未来的采矿发展。让岩石力学在采矿事业中更多的广泛利用起来。 岩石力学论文:岩石力学在采矿工程中的研究 【摘 要】岩体力学不是一门系统的学科,它属于地质学与力学之间的一门边缘学科,现如今在采矿工程中的应用也比较广泛。本文首先介绍了岩体力学的时代背景,其次又从三方面探讨了岩石力学在采矿工程中的应用,分别是:对于深部开采所带来的灾害预测、矿山地应力场测量、大型深凹露天矿边坡设计优化。 【关键词】岩石力学;采矿工程;应用 1.简述采矿工程中岩体力学的特点 ①采矿工程多处于地下较深处,而其它地下工程多在距地表较近(几十米)的范围内;②对矿山工程,只要求在开采期间不破坏,在采后能维持平衡状态不影响地表安全即可,故其计算精度、安全系数及加固等方面均低于国防、水利工程的标准;③矿山地质条件复杂,又受矿床赋存条件限制,故采矿工程的位置选择性不大,同时采掘工作面不断变化,因而采矿工程岩石力学具有复杂性的特点。 在岩体表面或其内部进行任何工程活动,都必须符合安全、经济和正常运营的原则。以露天采矿边坡坡角选择为例,坡角选择过陡,会使边坡不稳定,无法正常采矿作业,坡角选择过缓,又会加大其剥采量,增加其采矿成本。然而,要使岩体工程既安全稳定又经济合理,必须通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中,准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性,进而从岩体力学观点出发,选择相对优良的工程场址,防止重大事故,为合理的工程设计提供岩体力学依据,是工程岩体力学研究的根本目的和任务。 2.岩石力学在采矿工程中的应用 岩石力学理论服务于采矿活动,其目的有四个方面。 (1)充分利用地壳内部各种应力来进行落矿、运矿以减少崩矿费用。 (2)尽可能地减少工程量,降低采矿成本。 (3)控制崩落矿石块度,减少二次破碎 (4)最大限度地提高生产规模,创造矿山经济效益。 2.1矿山地应力场测量 地应力是存在于底层中的天然应力,它是引起采矿水利水电、土木建筑、铁道、公路和其他各种地下或露天沿途开挖工程变形和破坏的根本作用力,是实现采矿和岩土开挖设计和决策科学化的必要前提。对于矿山设计来讲,只有掌握了具体工程区域的地应力条件,才能合理确定矿山的总体布置,选取适当的采矿方法,确定巷道和采场的最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、直呼形式、支护结构参数、直呼时间等,从而在保证围岩稳定性的前提下,最大限度地增加矿石产量,提高矿山经济效益,实现采矿工程的优化。 目前普遍采用的地应力测量方法有应力解除法和水压致裂法两大类。其中,套孔应力解除法是发展时间最长,技术比较成熟的映众地应力测量方法。在测定原始应力的适用性和可靠性方面,目前还没有那种方法可以与之相比。据统计,在全世界已经获得的地应力测量资料中,有80%是有应力解除法测得的。对于矿山来讲,采用应力接触法更有得天独厚的条件。因为矿山有系列的航道、硐室可接近地下测点,而不需要向水压致裂法那样必须打专门的钻孔才能到达测点。因而对矿山地应力测量而言,采用应力解除法是最经济和可靠的。 2.2地下矿山采矿设计优化 矿床的形成过程、赋存状态和开采稳定性均受地应力场的控制。为此,必须以地应力为切入点进行采矿设计优化。即:根据实测地应力和扎实的工程地质、水文地质及矿岩物理力学性质等基础资料,以及实际的矿体赋存和开采条件,通过定量计算和分析,选择合理的采矿方法,确定最佳的开采总体布置、采场结构管参数、开采顺序、直呼加固和地压控制措施,实现安全高效的开采目标。 2.3大型深凹露天矿边坡设计优化 我国一大批大中型露天矿山已经或即将由山坡露天开采转为深凹开采。随着边坡的价高架豆,边坡稳定性维护的难度越来越大,边坡滑移和倾倒破坏事故的发生日益频繁,严重威胁矿山的安全生产,制约矿山生产能力的提高。但是另一方面,对于大型露天矿山,提高边坡角有事减少剥离和生产成本的重要手段。 国内外边坡稳定性分析和设计的传统方法是极限平衡法,这是一种静态的确定性分析方法,而实际的边坡状况是岁开采过程不断变化的,是动态的不确定性的;该方法是基于土力学理论提出来的,不能考虑实际的岩体条件,如断层、节理的存在,同时也不考虑地应力。而实际上这些对边坡的稳定性和破坏起控制作用。因而该方法度山坡露天矿设计可能是适用的,但对深凹露天矿设计并不适用。 为了克服传统的极限平衡分析方法的不足,必须采用现代的科学技术,充分考虑地应力的作用和实际的工程岩体条件,通过定量的计算分析,实现边坡设计的优化。具体的试试路线为:采用数值模拟和极限平衡分析相结合的方法,对不同边坡角和边坡设计方案进行定量的计算和分析,在保证安全的前提下,尽可能低提高边坡角,减少剥离量,尽可能地减少生产成本,增加矿石产量和矿山效益。 2.4深部开采动力灾害预测与防治 深部开采动力灾害,包括岩爆、矿震、冲击地压,是深部开采中可能遇到的突出问题。 目前的研究技术路线为:从扎实的现场地应力测量、工程地质调查、岩石力学实验和现场检测资料的采集入手,以能量聚集和演化为主线,揭示岩爆发生的机理及其与采矿过程、地质构造和岩体特性的关系,对岩爆发生的时间、空间和强度进行定量的预测;将预测和防治、地下河地面、生产安全和环境安全融为一体进行评价和研究。 3.岩石力学在采矿工程中的发展趋势 岩石力学已经广泛应用到了采矿工程中的各个领域,而且其研究理论正在不断创新,研究手段也日新月异。随着我国矿产资源的续开发,在采矿工程终将会遇到条件更复杂、拿督更大的岩石力学问题,因此,岩石力学与工程学科的理论水平和工程能力都有待进一步提高。 岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初,由于岩体工程数量少,规模也小,人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此,岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展,提出了大量的岩体力学问题。由于岩体中具有天然应力、地下水等,并发育有各种结构面,所以它不仅具有弹性、脆性、塑性和流变性,而且还具有非线弹性、非连续性,以及非均质和各向异性等特征。对于这样一种复杂的介质,不仅研究内容非常复杂,而且其研究方法和手段也应与连续介质力学有所不同。 今天,由于矿产资源勘探开采、能源开发及地球动力学研究等的需要,工程规模越来越大,所涉及的岩体力学问题也越来越复杂。这对岩体力学提出了更高的要求。 岩石力学论文:随机化方法在岩石力学中应用及研究综述 摘要: 岩石是地球上分布最广,总量最大(地球99%以上的材料构成是岩石)的一种自然地质材料[1],它构成了地球四大圈层之一的岩石圈,因此与岩石有关的各项工程活动将与人类乃至其他生物的生活环境密切相关, 开展岩石力学及工程应用的研究具有重要的理论及现实意义。 关键词:岩石随机模糊 自从1963年意大利Vajont大坝上游左岸的库岸边坡滑坡造成毁灭性的灾难以来,岩石的工程力学性质开始被人们所重视,并由此开始了现代岩石力学的工程应用研究。随着全球工业化的快速发展,世界各地都开展了许多大规模的岩石工程,涉及能源和资源开发的各个方面。在过去的半个世纪,人们更多的是将经典的力学方法及确定性理论应用于岩石力学的研究,在这方面已经取得了相当瞩目的科研成就[3]。由于岩石的组构、矿物成分,赋存的力学和地质环境的不同,所以岩石的物理力学性质相差极大,通常都不能作为均一的材料,除非研究对象的几何尺度远远超过岩石的特征尺度。这个特征尺度可以是岩石的微细观的REV或者是岩体的宏观REV尺度。 随着岩石力学及工程应用研究的深入,人们越来越发现确定性理论在描述岩石力学及某些工程问题时存在的不足,因此亟需引入随机模糊理论的研究方法,来描述岩石的几何、物理、力学以及工程性质[4]。这就需要从数学模型的角度,对岩石工程遇到的不确定因素进行分类,这些因素可分为3种[2]:随机性、模糊性以及未确知性。这些不确定性因素主要是由于岩石材料的非均一性、空间组成矿物材料的不确定性、以及反应岩石性质的信息、数据的不全面、不完整而导致的不确定性。目前接触较多、研究相对也比较成熟的是力学随机性问题。由此而专门发展出一套有关岩石力学性质的随机力学。另外,从工程角度进行分类,不确定因素还可体现在以下几方面[2]:荷载的不确定性、材料物理力学参数的不确定性、几何尺寸的不确定性、初始条件和边界条件的不确定性和计算模型的不确定性。 针对岩石力学与工程的这些不确定性问题,研究人员已经从多个方面开展了模糊岩石力学与随机岩石力学的研究。本文将总结这些方面的研究成果,以期对随机理论和模糊数学在岩石力学与工程中的应用有一个全面而系统的认识,并通过对文献的解读,指出目前研究的热点,存在的不足以及未来研究的展望。 2. 岩石及岩体裂隙结构的随机模拟 岩石及岩体都是赋存于自然地质条件中的初始损伤体。在岩石内部通常都会由于矿物颗粒的沉积作用以及动力变质作用而形成初始微裂隙,这些微裂隙的存在极大地改变和决定了岩石的微细观结构以及力学性质(包括岩石的初始各向异性和诱发各向异性)。在描述岩石微细裂隙结构方面,X光衍射仪和扫描电镜[5]是这方面的强有力研究手段。朱珍德 等人[6]引入随机数学及模糊数学理论,在Matlab开发平台上,采用Monte-Carlo随机理论描述大理石细观结构体积表征单元,通过计算机对其细观SEM扫描电镜照片进行二值化分析,提取出微裂隙的长度、方位角、宽度、面积和周长等细观信息,测定了大理石颗粒及矿物组构的几何尺度,并得到大理石微细观裂隙的几何尺寸的概率密度及分布函数形式,最后采用分形理论,得到岩石微结构的分形盒维数,并与Swoboda损伤理论相结合,描述了大理岩考虑损伤效应的应力应变关系。 岩体中包含大量的节理裂隙,这些节理裂隙形成的网络系统对岩体的力学性质,如:变形、破坏具有控制性的作用,它们是岩体非连续性、非均匀性和各向异性的根源。要明确工程岩体的变形和破坏模式必须对岩体的节理裂隙网络以及岩体的结构有比较清晰的认识,这就需要对节理裂隙进行产状和几何尺寸的现场统计和调查分析。随着电子计算机的发展,人们期望能够将现场统计的节理裂隙地质资料在计算机上再现,然后将建立的几何模型应用于数值模拟和计算分析。数值分析方法确定节理岩体等效参数的主要特点是充分利用现场地质调查、节理裂隙统计、室内及现场岩样和节理结构面试验等岩体已知信息,建立不同尺度的节理岩体裂隙网络模型[7]。这样就可以实现从现场调查的地质资料到计算机的模拟再现和三维地质模型的建立,进而利用连续等效应变和节理损伤张量理论,可以确定宏观岩体的等效力学参数。采用这种数值手段模拟任意尺度下的岩体力学试验,可以在一定程度上弥补不能开展大尺度岩体力学试验的问题。张贵科 等人[8]在前人的研究基础上,对节理岩体裂隙网络的计算机模拟进行了深入的研究,提出采用平面四边形来模拟岩体结构面的方法,这种处理与实际情况更为接近。采用解析代数的方法,[8]中给出了平面四边形的数学描述及其与空间点的关系,并在此基础上,研究了岩体的REV尺度,开发了岩体三维裂隙网络图形的模拟程序。图1是该软件生成的岩体结构图。张贵科 等[9]在此研究的基础长,利用岩体裂隙网络和等效连续应变理论,推导考虑初始应力条件的节理岩体等效应变的计算方法,并根据正交各向异性的弹性本构模型,将节理岩体在REV尺度上等效为正交各向异性连续材料,进而计算其等效变形参数。文献[8, 9]为节理岩体的等效连续模型的建立提供了很好的思路和方法。 图1节理岩体裂隙网络的计算机模拟[8] 3. 岩质边坡模糊稳定性分析方法 岩质边坡的稳定性很大程度上取决于岩体中的节理强度及分布形式。由于节理在空间中的分布形式,形成不同产状,将完整岩石切割分块。不同的节理空间分布形式决定了岩质边坡的破坏形式。在实际的边坡工程中,岩质边坡主要展现出四种破坏形式[10]:平面滑动破坏、楔形体破坏、倾倒破坏和大规模密集节理切割后形成散体结构的圆弧滑动破坏。在工程实践中,采用赤平极射投影法进行统计分析可以获得边坡的节理分布规律,确定优势节理组的产状,结合边坡面的产状可以大致确定边坡的破坏模式。但事实上获得边坡岩体的地质资料通常都只具有统计学上的规律,并不能给出一个唯一确定的稳定性参数,因此,有必要在岩质边坡中引入模糊数学的方法对边坡的稳定性做性的稳定性评价。 众多学者[11, 12, 13, 15]的研究表明,各种力学参数的模糊性、随机性对工程稳定性的评价有着至关重要的影响,并且受到越来越多的重视。在这方面,徐卫亚 等人[14]对节理岩体边坡模糊稳定性评价方法做了系统而深入的研究。在此文中报道了节理岩体边坡模糊安全系数的计算公式,以及编制的基于潜在滑动面自动搜索边坡模糊稳定性研究程序。利用模糊数学区间参数的计算原则,对各个参数隶属函数引入水平截集,得到各个模糊数的模糊区间,再根据扩展原理计算出模糊安全系数的隶属度函数,进而利用节理岩体边坡的安全系数的计算方法可以确定安全系数。此研究针对节理岩体边坡中节理和岩块力学参数的模糊性进行研究,并提出考虑力学参数模糊性影响的节理岩体边坡稳定性分析方法,为节理岩体边坡工程设计提供更全面的参考依据,尽可能避免由于计算参数模糊性给工程实践带来的影响[14]。 4. 岩石力学参数的模糊识别 由于岩石的非均一性和材料组分的多样性,似的岩石的物理力学参数存在较大的变异区间。因为受试验防范和条件的限制,岩石的力学的试验结果具有一定的不确定性其不确定性包含随机性和模糊性,这是由于岩石试样性态和类属是确定的;而模糊性则是岩石试样特性内在的不确定性。随机性只涉及信息的量,通过对同一岩体反复抽样,进行大量试验就可以逼近该岩体的力学参数特性;模糊性则关系到信息的意义,它反映的是岩石样本对工程地岩体的隶属程度[16]。最小二乘法和随机—模糊法是确定岩石力学参数的基本方法,唐杰军 等[16]将这两种方法进行了结合和分别应用,得到了一个确定岩石抗剪强度参数的朴实方法,并将其应用于实际的岩石力学参数测定。岩石工程由于参数难以确定,通常可以采用位移反演的方式,根据现场的位移监测资料反演岩石的力学参数。当目前的研究绝大多数属于确定性反分析。但是在众多的岩石工程中,由于量测技术和方法的限制和外界偶然扰动因素,如工程爆破开挖、机械振动的作用,不可避免地,使得测定的位移不可能是真的变形值。因而测量的位移本身就是一个随机变量。工程岩体的变形过程也就是一个随机过程所以只能用一个随机变量来使其再现。基于此,刘世君 等人[18]和徐卫亚 等人[17],指出应该从概率的角度来研究变形,反演出参数。通过实际工程的应用研究,他们建立了一套17方法并将其应用于实际的水电工程中。通常将目标参数作为随机变量来考虑,通过对实际工程中监测到的现场位移数据进行分析,最后给定岩石的力学参数的区间取值。由于实际的岩石工程通常都存在流变变形以及长期稳定性的问题。这就需要在实际应用中使用黏弹塑性模型来描述其力学行为。同样地,与弹塑性性的参数反演类似,岩石流变本构模型也存在参数的模糊反演的问题。为此,刘世君 等人[19]提出了岩石粘弹性模型的辨识及参数反演的方法。利用蠕变柔量的概念,根据位移和蠕变柔量两步反分析法,从流变性模型的一般表达式中辨识出适用的本构模型。由相应的位移实测值用解析法反演岩石的蠕变柔量,再由岩石的蠕变柔量运用非线性技术辨识出岩石本构模型的最终表达式,最后进一步由模型参数反算出岩体的粘弹性参数。应用平面复变影射、保角变换方法可得围岩内任一点在曲线坐标中的位移和满足应力边界条件的复势函数。再利用复变函数分析方法确定曲线坐标下的蠕变柔量和广义蠕变柔量的线性方程组。这种方法可以在一定程度上避免参数不确定的问题,并可以使用辨识得到的模型和反演出来的参数对岩体工程的长期流变稳定性进行数值计算和预测。 5. 岩石材料的随机本构模型 前述的岩石力学问题都涉及到随机模糊理论在岩石力学与工程中的应用,这种应用集中在对岩石的几何以及物理力学参数模糊识别与计算机的再现。另外还有学者将随机模糊理论应用于岩石的本构模型,用于描述和解决岩石应力应变关系的不确定性问题。徐卫亚和韦立德[21, 22]在这方面做了一些卓有成效的研究工作。他们基于概率论和损伤力学,对岩石在荷载作用下的破坏、损伤和弹塑性变形进行了深入的探讨。在其模型的损伤演化方程中全部采用有效应力,这样的处理更能反映岩石的真实剩余强度。将发生破坏的微元占微元总体的比例定义为损伤变量,这样损伤变量就背定义成破坏概率,这与以往的处理方式不同。在进行损伤变量处理时,假设岩石微元破坏服从Weibull分布;处理岩石的屈服时使用了德鲁克-普拉格屈服准则。最后建立了弹塑性损伤耦合的本构模型,并将其应用于岩石的应力应变描述。该模型能够很好的反应岩石经过峰值破坏后的残余强度。 6. 随机有限元法在岩石力学中的应用 随着计算机的快速发展,数值方法已成为研究和解决岩石力学问题的一种必不可少的方法。有限元法是计算岩石力学的常用方法。经过数十年的发展有限元理论已发展成熟,并有很多大型商业软件推出。随着随机模糊理论的应用和随机力学的发展,这些理论被逐步引入并应用到有限元方法中,由此形成了随机有限元理论。随机有限元法作为随机力学的一个主要部分。经过20余年的发展,目前已成为分析随机因素影响下结构随机响应的强有力的工具[20, 23]。目前出现的随机有限元法可分为[2]:直接Monte-Carlo法、改进Monte-Carlo法、摄动法、直接偏微分法、加权积分法和响应面法等。其中直接Monte-Carlo法由于太费时而显得很不实用,改进的Monte-Carlo法虽在上比直接Monte-Carlo法有了较大的提高,但一般仍难应用于大型工程问题;加权积分法对于随机场特性比较显著的情形精度较高,但由于公式比较繁琐,很难在三维地质模型中推广应用。 针对不同的岩石力学研究领域,目前众多的研究人员开展了大量有关随机有限元的应用研究。何翔[24]在研究岩体渗流应力耦合的问题时,将岩体渗流、力学参数视为空间随机场,这样可以较好地反映参数的空间变异性;采用的普通克立格估值法和泛克立格估值法能保证估值的无偏性和有效性。他在等效连续介质模型的基础上,采用随机有限元法对含随机耦合场进行数值模拟,可得到孔压、应力、位移等场变量的随机分布特征。也可以方便的分析耦合场内孔压、位移等变量对参数的灵敏度。王亚军[25]研究了模糊随机损伤有限元在岩土工程中的应用问题。他基于模糊分解定理建立了模糊空间上的模糊变分理论,然后依据扩张原则在广义非确定性空间上提出了模糊随机变分列式;由随机变分列式在经典随机有限元理论基础上,建立了线性一次逼近随机有限元模型,并对实际工程进行了模拟应用。李涛[26]在处理软土路基的工程问题时,提出了考虑大变形的固结随机有限元格式。并在实际工程中取得了较好的应用。 岩石力学论文:试述岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用 摘 要:由于我国经济的发展对资源的需求旺盛,对金属矿的需求也越来越多,本文介绍了现代岩石力学的核心内容和本质特征及其在金属矿山采矿工程中的应用,包括矿山地应力场测量,地下矿山采矿设计优化,大型深凹露天矿边坡设计优化和深部开采动力灾害预测与防治,介绍了金属矿山地应力的规律性及地下矿山采矿设计优化方法。 关键词:岩石力学;金属矿山;采矿工程;应用 1 岩石力学的特点 随着人类文明的不断进步,以及科学技术的不断发展,许多新的学科应运而生。岩石力学是近展起来的一门应用性和实践性很强的新兴学科和边缘学科,它的应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地震、石油、地下工程、海洋工程等众多的与岩石工程相关的工程领域。一方面,岩石力学是上述工程领域的理论基础;另一方面,正是上述工程领域的实践促使了岩石力学的诞生和发展。 1966年,美国科学院岩石力学委员会对岩石力学给予以下定义:“岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学,它是力学的一个分支,是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。”这一定义是从“材料”的概念出发的,带有材料力学或固体力学的深深烙印。随着岩石力学理论研究和工程实践的不断深入和发展,人们对“岩石”的认识有了突破。首先,不能把“岩石”看成固体力学中的一种材料,所有岩石工程中的“岩石”是一种天然地质体,或者叫做岩体,它具有复杂的地质结构和赋存条件,是一种典型的“不连续介质”。其次,岩体中存在地应力,它是由于地质构造和重力作用等形成的内应力。由于岩石工程的开挖引起地应力的释放,正是这种“释放荷载”才是引起岩石工程变形和破坏的根本作用力。因此岩石力学的研究思路和研究方法与以研究“外荷载作用”为特征的材料力学、结构力学等有本质的不同。最近的研究表明,无论是岩体结构,还是其赋存状况、赋存条件均存在大量的不确定性。因此,必须改变传统的固体力学的确定性研究方法,而从“系统”的概念出发,采用不确定性方法来进行岩石力学的研究。“岩体”是自然系统,“工程岩体”是人地系统,其行为和功能与施工因素密切相关。 根据上述分析,现在可以重新定义:岩石力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。采矿工程涉及的岩石力学问题主要有如下几个方面。 (1)矿山地应力场测量 (2)露天采矿边坡设计及稳定加固技术 (3)井下开采中巷道和采场围岩稳定性问题,特别是软岩巷道和深部开采地压控制问题 (4)采矿设计优化,包括采矿方法选择、开采总体布置、采场结构、开采顺序、开挖步骤、地压控制、支护加固的优化等 (5)岩爆、煤与瓦斯突出、矿井突水预测、预报及预处理理论和技术 (6)采空区处理及地面沉降问题。 2 矿山地应力场测量 2. 1 地应力测量的重要性 地应力是存在于地层中的天然应力,它是引起采矿、水利水电、土木建筑、铁道、公路和其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力,是实现采矿和岩土工程开挖设计和决策科学化的必要前提。因为对矿山设计来讲,只有掌握了具体工程区域的地应力条件,才能合理确定矿山总体布置,选取适当的采矿方法,确定巷道和采场的最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、支护形式、支护结构参数、支护时间等,从而在保证围岩稳定性的前提下,最大限度地增加矿石产量,提高矿山经济效益,实现采矿工程的优化。 根据弹性力学理论,巷道和采场的最佳形状主要由其断面内的2个主应力的比值来决定,为了减少巷道和采场周边的应力集中现象,它们最理想的断面形状应是一个椭圆,而这个椭圆在水平和垂直方向的两个半轴的长度之比应与该断面内水平主应力和垂直主应力之比相等。在此情况下,巷道和采场周边将处于均匀等压应力状态。这是一种最稳定的受力状态。在确定巷道和采场走向时,也应考虑地应力的状态,最理想的走向是与最大主应力方向相平行。 由于采矿工程的复杂性和形状多样性,利用理论解析的方法进行工程稳定性的分析和计算几乎是不可能的。但是,近20年来大型电子计算机的应用和各种数值分析方法的不断发展,使采矿工程成为一门可以进行定量设计计算和分析的工程科学。所有的计算和分析都必须在已知地应力的前提下进行。如果对工程区域的实际原始应力状态一无所知,那么任何计算和分析都将失去其应有的真实性和实用价值。 2. 2 地应力测量的主要方法 测量原始地应力就是确定存在于拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态,这种测量通常是通过一点一点的量测来完成的。岩体中一点的三维应力状态可由选定坐标系中的6个分量(Rx,Ry,Rz,Sxy,Syz,Sxz)来表示,这种坐标系是可以根据需要和方便任意选择的,但一般取地球坐标系作为测量坐标系。由6个应力分量可求得该点的3个主应力(R1,R2,R3)的大小和方向,这是唯一的。在实际测量中,每一测点所涉及的岩石可能从几立方厘米到几千立方米,这取决于采用何种测量方法。但不管是几立方厘米还是几千立方米,对于整个岩体而言,仍可视为一点。由于地应力状态的复杂性和多变性,要比较准确地测定某一矿区的地应力状态,就必须进行充足数量的“点”测量。在此基础上,才能借助数值分析和数理统计、灰色建模、人工智能等方法,建立矿区的地应力场模型。 目前,应力解除法已形成一套标准的测量程序,具体步骤如下: 第一步:从岩体表面,一般是从地下巷道、隧道、峒室表面向岩体内部打大孔,直至位于岩体内的测点部位。大孔直径为130~ 150 mm,深度为巷道、隧道或峒室跨度的2. 5倍以上,从而保证测点是在未受岩体开挖扰动的原岩应力区。 第二步:从大孔底打同心小孔,供安装探头用。小孔直径一般为36~ 38 mm,深度一般为孔径的10倍左右,从而保证小孔中央部位处于平面应变状态。 第三步:用一套专用装置将测量探头安装(固定或胶结)到小孔中央部位;空心包体应变计是目前国内外采用最广泛的应力解除法测量仪器(探头)。 第四步:用第一步打大孔用的薄壁钻头继续延深大孔,从而使小孔周围岩芯实现应力解除。由于应力解除引起的小孔变形或应变由测量探头测定并通过仪器记录下来。根据测得的小孔变形或应变通过有关公式即可求出小孔周围岩体的原岩应力状态。 3 地下矿山采矿设计优化 金属矿床的形成过程、赋存状况和开采稳定性均受地应力场的控制。为此,必须以地应力为切入点进行金属矿采矿设计优化。 (1)采用盘区上向高分层连续回采充填采矿工艺,显著提高了采场生产能力和采矿强度,减少了采准工作量,降低了生产成本;实现了各采场连续回采,大大增加了盘区内同时回采的采场数目,大幅度提高了盘区生产能力,充分发挥了机械化无轨作业的优越性;大大增加了采场安全性,显著降低了采矿损失率和贫化率。 (2)采用数值模拟等多种方法进行了采矿设计的定量计算、分析,实现了采场结构参数和开采顺序的优化;盘区呈“品”字型布置采场进路的免压拱开采技术获得成功,使采场围岩的应力分布趋于合理,采场地压得到有效控制。在应力降低区的下方进行开采,肯定是有利于安全的。 (3)实现了采场凿岩爆破参数的优化,提高了爆破效率和质量,增大了采场生产能力,节省了凿岩爆破成本,同时使采场作业环境大大改善。 (4)实现了无轨采掘设备的优化配置和全盘机械化,提高了无轨采掘设备的作业效率和机械化作业水平。提高了矿山生产能力,降低了生产成本。 (5)采用多种手段进行现场地压实时监测,为地压控制和生产安全提供了保障。通过研究,使盘区生产能力增加了88%,采场劳动生产率提高了61. 6%,采矿总损失率下降了51%,矿石总贫化率下降了25%,黄金产量增加了75. 5%,采矿技术经济指标全面达到世界先进水平。 结束语 随着我国经济的持续发展,以及科学技术的不断进步,岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用会更加广泛。 岩石力学论文:焦家金矿寺庄矿区岩石力学试验研究 摘要:随着焦家金矿寺庄矿区矿床开采深度的增加,矿岩的破碎程度也越来越严重,矿岩的稳固性越来越差,为确保采场安全,对寺庄矿区矿岩力学性质进行岩石的物理性质试验、岩石抗压强度、岩石剪切强度、岩石抗拉强度的测试分析,为矿山采场结构参数的优化奠定基础。 关键词:寺庄矿区;岩石力学;测试分析;矿床开采;采场结构参数 寺庄矿区是山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿的分矿山,生产能力近1500t/d,为山东黄金的发展做出了重要贡献。目前,随着矿床开采深度的增加,矿体所受的地应力越来越大,矿岩的破碎程度也越来越严重,矿岩的稳固性越来越差,冒顶片帮现象越来越多,甚至出现岩爆现象。因此,为确保采场安全,提高矿山经济效应和安全效应,对寺庄矿区矿岩物理力学性质进行测试分析,为矿山采场结构参数的优化奠定基础。 1 岩石取样地点及矿岩性质 岩石物理力学实验的目的是为山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿寺庄矿区-220m以上7-2号矿体的回采提供依据,分别对上盘、下盘和矿体进行取样。将取好的岩样进行试件的加工,加工试件的尺寸均严格按照岩石物理力学试验国家标准进行,将加工好的试件,抗压强度试验和劈裂试验均按照GB/T 50266-99规范进行试验,剪切试验按MT48-87规范进行试验。在矿区选取具有代表性的块石样,上盘:黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;矿体:黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;下盘:黄铁绢英岩化花岗岩、绢英岩化花岗质碎裂岩。 2 岩石力学试验 单轴抗压试验和抗剪试验采用SANS微机控制电液伺服万能试验机,最大载荷为2000kN;劈裂试验采用上海华龙测试仪器有限公司生产的微机控制全自动压力试验机,最大载荷为200kN。岩石抗压、剪切、劈裂试验见图1至图3,图4至图6为上盘、矿体、下盘岩样单轴压缩试验应力-应变曲线,测试后的岩石力学参数见表1。 3 结语 (1)岩石试验的物理性质:上盘密度2.726t/m3,矿体密度2.769t/m3,下盘密度2.688t/m3。 (2)抗压强度试验:上盘硬度较小,节理裂隙发育,在抗压试验过程中大多数都完全破碎,且中间含泥质充填物。试件单轴抗压强度为39.73MPa,弹性模量为8.94GPa。矿体硬度较大,节理裂隙不发育。单轴抗压强度为49.1MPa,弹性模量为6.14Gpa。下盘强度大,岩样断面为45°角;单轴抗压强度50.2MPa,弹性模量为4.65GPa。 (3)剪切强度试验:上盘内摩擦角为34.38°,粘结力为18.42。矿体内摩擦角为38.38°,粘结力为21.69。下盘内摩擦角为35.9°,粘结力为37.09。 (4)抗拉强度试验:上盘抗拉强度为3.7MPa,在试验过程中,上盘岩样断裂不是很明显,节理裂隙较发育,一般沿节理面破坏。矿体抗拉强度为8.32MPa,在试验中,发生脆性破坏,且断裂面比较平整。下盘抗拉强度为9.64MPa,在试验过程中,发生脆性破坏,且断裂面比较平整。 岩石力学论文:中国科协会员日中国岩石力学与工程学会活动首次举办 12月15日,中国岩石力学与工程学会举办了“中国科协会员日京区学生会员座谈参观活动”,此次活动是该学会首次参与实施中国科协会员日活动。中国岩石力学与工程学会副理事长何满潮、杨强,中国科协学会学术部颜利民,中国科学院地质与地球物理所所长助理郭敬辉,国际岩石力学学会国家小组秘书长李仲奎,岩体数学模拟专业委员会秘书长林鹏等出席活动。来自中国矿业大学(北京)、北京科技大学、清华大学、中国石油大学、北京交通大学、铁道科学研究院、中科院地质与地球物理所、北京地质所、北京水工资环公司等大专院校、科研单位及团体会员单位的学生会员121人参加了此次会员日活动。 中国科协会员日中国岩石力学与工程学会活动现场 中国岩石力学与工程学会常务副秘书长方祖烈主持会议。何满潮致开幕词,他说,中国科协决定每年12月15日为中国科协会员日,通过集中开展形式多样、内容丰富的会员日活动,增强学会凝聚力,把学会这个科技工作者之“家”建设的更好!他号召青年科技工作者,认真践行科学发展观、树立正确的成才观、人生观,为全国建成小康社会而努力奋斗! 颜利民首先向学会会员表示节日的祝贺,并介绍了中国科协会员日的来历和意义,对中国岩石力学与工程学会举办的会员日活动表示肯定,并希望广大青年科技工作者、会员不断进取,通过学会这个平台,为我国岩石力学事业的发展贡献一份力量,希望学会通过这样的活动增强对会员的凝聚力,为学会事业的发展做出新的更大的 贡献。 学会第一支撑单位中国科学院地质与地球物理所郭敬辉代表支撑单位对会员日的举办表示欢迎,他介绍了研究所有关专业研究的情况,他说,作为学会的第一支撑单位,研究所将一如既往的对学会工作大力支持,并希望大家经常来研究所进行学术交流。 方祖烈介绍了“全国十佳优秀科技工作者”和学会获得“全国优秀科技工作者”称号的杨强、李术才的事迹,并以此鼓励与会的青年科技工作者。受中国科协委托,由何满潮、郭敬辉向杨强教授和李术才教授颁发了奖励证书及奖章。 学会新任秘书长刘大安向会员作了题为《提升学会创新服务能力,打造青年会员温馨之家》的讲座,他向与会的青年学生会员介绍了我学会的基本情况以及在提升创新服务能力方面的举措、指出要为青年学者提供丰富的学术交流平台、通过建设“精品期刊”吸引青年学者、注重青年科技奖评选、提升国际地位,推动青年国际交流等,希望青年会员能够加入到学会中,发展壮大学会人才队伍,享受学会大家庭的快乐。中国科学院地质与地球物理所研究员李晓作了题为《新型深部地质工程中的岩石力学问题》的报告,从学科的最前沿介绍了研究所的最新研究成果和一些新的国际水平的创新方向,并详细介绍了深部岩石力学控制岩体压裂技术发展方向,以及广泛的应用前景。不仅开阔了与会者的视野,同时也为年轻科技工作者指明了研究的方向。他鼓励广大青年科技工作者,不懈努力,为解决岩石力学发展中面临的关键技术,做出自己的贡献。 活动当天,学员们还参观了中国科学院地质与地球物理研究所重点实验室重大仪器装备和自主研发的岩石力学试验设备,参观活动激发了青年会员投身科技工作的信心和决心。此外,中国岩石力学与工程学会为会员准备了内容丰富、具有重要阅读和参考价值的科技图书,包括由该学会出版的8种800多本价值15万元的科技图书及2种245本学会刊物,受到与会学生的热烈欢迎。(责任编辑:董大伟) (来源:中国岩石力学与工程学会供稿)
工程勘察论文:浅谈岩土工程勘察报告的编写工作 摘要:岩土工程勘察报告是建筑地基基础设计和施工的重要依据。在保证外业和实验资料准确可靠的基础上,文字报告和有关图表应按合理的程序编制。要重视现场编录、原位测试和实验资料检查校核,使之相互吻合,相互印证。地基岩土分层是一个重要环节,要根据岩土地质时代、土的成因类型、岩土性质、状态、岩石风化程度和物理力学特征合理划分。岩土的工程力学性质是根据原位测试和实验资料的数理统计值综合判定。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价建筑场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为工程设计和施工提供合理适用的建议。 关键词:岩土工程勘察 报告 图表 编制程序 岩土分层 岩土工程勘察报告是工程地质勘察的最终成果,是建筑地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同;有关规范、规程对报告的编写也有相应的要求。下面着重谈一谈有关工业与民用建筑的岩土工程勘察报告编写工作,且侧重于详细勘察阶段。 1 报告的编制程序 一项勘察任务在完成现场放点、测量、钻探、取样、原位测试、现场地质编录和实验室测试等前期工作的基础上,即转入资料整理工作,并着手编写勘察报告。岩土工程勘察报告编写工作应遵循一定的程序,才能前后照应,顺当进行。不然的话,常会出现现场编录与实验资料的矛盾、图表间的矛盾、文图间的矛盾,改动起来费时费力,影响效率,影响质量。 通常的编制程序是: (1)外业和实验资料的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是实验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)平面位置图。 (2)对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与实验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和实验资料相矛盾。例如:野外定名为粘土的,实验出来的塑性指数却 17;野外定名为细砂的,实验资料为中砂,其0.25~0.5mm颗粒含量百分比达50%以上;野外定为可塑状态粘性土的,实验出来的液性指数却 0;野外定为稍密状态的砂性土,标准贯入击数却 10击;野外定为淤泥或淤泥质土的,实验出的孔隙比却 1;野外定为硬塑粘性土的,标贯击数却 18击……产生诸如此类的矛盾,或由于野外分层深度和定名不准确,或试验资料不准确,应找出原因,并修改校正,使野外对岩土的定名及状态鉴定与实验资料和原位测试数据相吻合。 (3)编绘钻孔工程地质综合柱状图。 (4)划分岩土地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。然后编制分层统计表,包括各岩土层的分布状态和埋藏条件统计表,以及原位测试和实验测试的物理力学统计表等。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。 (5)编绘工程地质剖面图和其它专门图件。 (6)编写文字报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。在较大的勘察场地或地质地貌条件比较复杂的场地,应分区进行勘察评价。 2 报告论述的主要内容 报告应叙述工程项目、地点、类型、规模、荷载、拟采用的基础形式;工程勘察的发包单位、承包单位;勘察任务和技术要求;勘察场地的位置、形状、大小;钻孔的布置者和布置原则,孔位和孔口标高的测量方法以及引测点;施工机具、仪器设备和钻探,取样及原位测试方法;勘察的起止时间;完成的工作量和质量评述;勘察工作所依据的主要规范、规程;其它需要说明的问题。报告应附勘探点(钻孔)平面位置图、勘探点测量成果表和勘察工作量表。倘若勘察工作量少,可只附图而省去表。一个完整的岩土工程勘察报告,由下面几部分组成。 2.1 地质地貌概况 地质地貌决定了一个建筑工地的场地条件和地基岩土条件,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,勘察场地所在的构造部位;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度。由于勘察场地大多地处平原,应划分第四系的成因类型,论述其分布埋藏条件、土层性质和厚度变化。(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分。如果场地小且地貌简单,应着重论述地形的平整程度、相对高差。(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。如在碳酸盐岩类分布区,则要叙述岩溶的发育及其分布、埋藏情况。如果勘察场地较大,地质地貌条件较复杂,或不良地质现象发育,报告中应附地质地貌图或不良地质现象分布图;如场地小且地质地貌条件简单又无不良地质现象,则在前述钻孔位置平面图上加地质地貌界线即可。当然,倘若地质地貌单一,则可免绘界线。 2.2 地基岩土分层及其物理力学性质 这一部分是岩土工程勘察报告着重论述的问题,是进行工程地质评价的基础。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容。 (1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。 (2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层。这种方法一目了然,但在分层太多而有的层位分布不连续时,编号太多显得冗繁;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……;岩层Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……;第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积粘土2-1、冲积粉质粘土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质粘土3-1、残积硬塑状粉质粘土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。第二、三种编法有了分类的概念,但由于是复合编号,故而在报告中叙述有所不便。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。此外,详勘和初勘,在同一场地的分层和编号应尽量一致,以便参照对比。 (3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容:①分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。对于分布较普遍和较广泛的层位,要说明缺失的孔段;对于分布局限的层位,则要说明其分布的孔段。②埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。如场地较大,分层埋深和厚度变化较大,则应指出埋深和厚度最大、最小的孔段。③岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。④取样和实验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。尽量列表表示土工实验结果,文中可只叙述决定土层力学强度的主要指标,例如填土的压缩模量、淤泥和淤泥质土的天然含水量、粘性土的孔隙比和液性指数、粉土的孔隙比和含水量、红粘土的含水比和液塑比。对叙述的每一物理力学指标,应有区间值、一般值、平均值,最好还有最小平均值、最大平均值,以便设计部门选用。⑤原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其区间值、一般值、平均值和经数理统计后的修正值。⑥承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力标准值,然后综合判定,提供承载力标准值的建议值。 2.3 地下水简述 地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中必须论及:地下水类型,含水层分布状况、埋深、岩性、厚度,静止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度;含水层间和含水层与附近地表水体的水力联系;地下水的补给和排泄条件,水位季节变化,含水层渗透系数,以及地下水对混凝土的侵蚀性等。对于小场地或水文地质条件简单的勘察场地,论述的内容可以简化。有的内容,如水位季节变化,并非在较短的工程勘察期间能够查明,可通过调查访问和搜集区域水文资料获得。地下水对混凝土的侵蚀性,要结合场地的地质环境,根据水质分析资料判定。应列出据以判定的主要水质指标,即pH、HCO-3、SO2-4、侵蚀CO2的分析结果。 2.4 场地稳定性 场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层。(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度。(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷。(4)场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何。(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土。(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。 2.5 其他专门要求 论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述,如饱和砂土的震动液化、基坑排水量计算、动力机器基础地基刚度的测定、桩基承载力计算、软弱地基处理、不良地质现象的防治,等等。 2.6 结论与建议 结论是勘察报告的精华,它不是前文已论述的重复归纳,而是简明扼要的评价和建议。一般包括以下几点:(1)对场地条件和地基岩土条件的评价。(2)结合建筑物的类型及荷载要求,论述各层地基岩土作为基础持力层的可能性和适宜性。(3)选择持力层,建议基础形式和埋深。若采用桩基础,应建议桩型、桩径、桩长、桩周土摩擦力和桩端土承载力标准值。(4)地下水对基础施工的影响和防护措施。(5)基础施工中应注意的有关问题。(6)建筑是否作抗震设防。(7)其它需要专门说明的问题。以上7个方面的内容,并非所有的勘察报告都要面面俱到,一一罗列。 由于场地和地基岩土的差异、建筑类型的不同和勘察精度的高低,不同项目的勘察报告反映的侧重点当然有所不同。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。 3 图表编制要点 3.1 主要图件 (1)勘探点(钻孔)平面位置图。 表示的主要内容:①建筑平面轮廓;②钻孔类别、编号、深度和孔口标高;应区分出技术孔、鉴别孔、抽水试验孔、取水样孔、地下水动态观测孔、专门试验孔(如孔隙水压力测试孔);③剖面线和编号:剖面线应沿建筑周边,中轴线、柱列线、建筑群布设;较大的工地,应布设纵横剖面线;④地质界线和地貌界线;⑤不良地质现象、特征性地貌点;⑥测量用的坐标点、水准点或特征地物;⑦地理方位。对于较小的场地,一般仅表示①、②、③、⑥、⑦五项内容。标注地理方位的最大优点在于文中叙述有关位置时方便。此图一般在甲方提供的建筑平面图上补充内容而成。比例尺一般采用(1∶200)~(1∶1000)。 (2)钻孔工程地质综合柱状图。 钻孔柱状图的内容主要有地层代号、岩土分层序号、层顶深度、层顶标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在地质柱状图上,第四系与下伏基岩应表示出不整合接触关系。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用1∶100或1∶200。 (3)工程地质剖面图。 此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。关于剖面线的布设和地基岩土分层原则,此前已论及,不再赘述。倘若分层正确,一般来说分层线的连接就会自然平顺,而不致将产状平缓的第四系尤其是全新统的土层画成陡斜状,或出现新老层位之间的互相穿插等不合理现象。同一层位间的相变,要用岩性渐变线表示清楚。透镜状分层和同一层位中的透镜状夹层,在不同的剖面线上要互相照应,显示其分布范围。剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状。一般横比例尺采用(1∶200)~(1∶500),纵比例尺采用(1∶100)~(1∶200)。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或F-F′。剖面各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据(如标贯锤击数、分层承载力建议值)。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。 (4)专门性图件。 常见的有表层软弱土等厚线图,软弱夹层底板等深线图,基岩顶面等深线图、强风化、中风化或微风化岩顶面等深线图,硬塑或坚硬土等深线图等。不言而喻,这些图件对于地基基础设计各有用途。有的图件还可以反映隐伏的地质条件,如中风化顶面等深线图,可以反映隐伏的断层;等深线上呈线状伸展的沟部,往往是断层通过地段。专门性图件并非每一勘察报告都作,视勘察要求、反映重点而定。 3.2 主要附表、插表 (1)岩土试验成果表。 按岩、土分别分层,按孔号、样号顺序编制。每一分层之后列出统计值,如区间值、一般值、平均值、最大平均值、最小平均值。 (2)原位测试成果表。 分层按孔号、试验深度编制,要列统计值,并查算分层承载力标准值。 (3)钻孔抽水试验成果表。 按孔号、试段深度编制,列出静止水位、降深、涌水量、单位涌水量、水温和水样编号。 (4)桩基力学参数表。 如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。 4 努力提高报告的编写能力 4.1 要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。在丘陵山区,要注意地质构造的观察分析;在平原地区,要着重于第四系成因类型、岩性组合的分析研究。此外,要时常了解和掌握国际国内的有关岩土勘察方面的新技术新知识,以便不断更新和提高个人的理论知识。 4.2 要熟悉和掌握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉掌握,并在具体勘察工作中认真执行。 4.3 要了解工作区的地质情况对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。 4.4 要掌握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。 4.5 要切实保证第一手资料的质量岩土工程勘察报告是工程地勘察的最终成果。一份高质量的勘察报告,必须来自于高质量的第一手原始资料。由此可知,现场勘察和实验资料的质量好坏,对报告的编写影响极大。因此,必须认真抓好第一手资料的质量,而钻探工作又是第一手资料的重点。为此,报告的编写者,必须常到现场掌握有关的勘察情况,最好是参与现场的地质编录工作。 4.6 提高综合知识技能除具备较高的专业知识外,还要提高综合知识方面的技能。如基本的数理统计知识、文字表达能力、编图技巧、综合分析能力(特别是现场地质编录的综合判定能力)。俗话说:熟能生巧、触类旁通。只要多干多学,善于思考,并在实践中不断地总结提高,就能逐步地编写好每一份勘察报告。 工程勘察论文:从工程技术审查看工程勘察产品的质量 摘要:水利水电工程地质勘察质量有的较好,也有的较差,审查通过率较低即是不争的事实。本文列举了若干质量问题的表现,阐明了审查不能通过的技术原因,提出了争取一次性通过技术审查可以把握的基本原则,供从事水利水电工程地质勘察的朋友们参考。 关键词:水利水电 工程地质 技术审查 勘察质量 基本原则 近年来,水利水电工程勘测设计报告一次通过阶段性技术审查的很少,一般都要补充修改报告,二次报审甚至三次报审才能勉强通过。为什么会出现如此多的重复性工作?最直接的解释是勘测设计产品的质量不能满足要求。我院是水利水电工程建设项目勘测设计技术把关的主要机构之一,主要任务就是工程技术审查,凡是国家投资(部分或全部)的水利水电工程项目,不能通过我院的技术审查,就不能上报立项上马兴建。 影响勘测设计产品质量的因素可以列出许多,政治的、经济的、社会的、人文的、专业技术的等等,我们只讨论纯技术性的。笔者在本文中浅议关于某些工程勘察产品质量问题之后,主要还是从工程技术审查的角度,就我们所审查过的具有一定代表性的工程技术问题的把握原则,就工程地质专业(其他专业不议)而言作些浅显分析,希望对从事水利水电工程地质勘察的朋友们有些帮助。从不同角度对某些技术问题开展讨论,或许是有益处的。 1 关于工程地质勘察产品质量的理解 物理产品是大家十分熟悉的看得见摸得着的物质所组成的有体型轮廓的物理实体,例如大楼、大坝、桥梁、汽车、飞机以及日常生活用品中的书桌饭碗等等。物理产品的质量,可以用明确的质量特性来描述:a)功能性;b)可信性;c)安全性;d)适应性;e)可实施性;f)经济性;g)时间性。 逻辑产品也是大家所熟悉的,例如勘测设计产品、文化产品、软件产品等等。逻辑产品的质量与物理产品的质量有较大区别,可能不太适宜采用关于物理产品的质量评价体系进行界定。因为,勘测设计报告图纸这样的逻辑产品,是生产出大坝这样的物理产品的前奏,因此又被称为工程建设的“前期工作”;而大坝这样的物理产品的质量特性必须是物理产品生产出来之后才能检验。问题的根本还在于,怎样用逻辑产品的质量特性来有效地控制其将产生的物理产品的质量特性?显然,我们已经越搅越糊涂了!20世纪90年代后期,水利水电工程勘测设计系统曾经组织参照物理产品的质量评价体系搞过一阵质量特性评定实施细则的推广应用工作,好像后来也没有什么实质性的勘测设计产品质量的起色。 关于建设工程和工程勘测设计的质量控制,国家建设部和各行业均了若干法规性文件(《工程勘察企业质量管理体系标准》、《勘察设计质量管理标准》、《建设工程质量管理规定》、《建筑工程质量监督管理实施办法》、《建设工程质量管理条例》、《水利水电工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、《ISO900X》等)和标准(各类《规程》、《规范》、《强制性条文》等),还有质量管理和控制的专门机构,质量体系认证中心、质量技术监督局(站、所、中心等)、资质认证等。从20世纪80年代开始的“全面质量管理(TQC、QC小组)”,到20世纪90年代的轰轰烈烈的“贯标”运动,21世纪开始的“强制性条文宣讲”、“资质认证”、“质量认证”等运动,甚至不惜采用高科技的“工程勘测设计信息管理系统”等等,措施可谓全面,但却永远也不可能不出现工程质量问题,就像法律再严格但永远不可能不出现犯罪问题一样。 可见,关于勘测设计产品的质量问题,我们除了许多措施手段之外,也许还要从更为全面更为人性化的方面去考虑,就像国家强大了经济发展了但还需要加强哲学社会科学研究一样,勘测设计产品的质量问题,或许也该去寻找新的出路了。 2 工程地质勘察产品常见的质量问题 根据笔者的理解,工程勘察产品质量的优劣主要应该表现在:基础资料、分析论证、专业结论和成果表述四个方面。之所以技术审查通过率低,自然与勘察产品质量有关。体现质量优劣的这四个方面是紧密相关的,任何一个方面的放松,都将影响到产品的整体质量。 2.1 基础资料 基础资料的获取一般有两条途径:收集和实测。我们只要随意翻开任何一本专业教科书,都可以见到关于如何获取基础资料的详尽阐述。 2.1.1收集类资料 一般说来,工程区的区域地质资料,基本地质环境条件,一方面可以从一些公开出版发行的图书、教科书、地质图、专著、专业性期刊杂志上获取,最权威的是全国各省区都有的《区域地质志》;另一方面可能是前人留下的、他人提供的,或其他行业为其他工程已经提交的勘察报告、工程介绍等等,尽可能收集为我所用。 我们在工程审查中感到,此类通过收集就可以获取的基础资料,在工程地质勘察报告中却往往大有欠缺,主要表现在引用资料不能做到合理取舍为我所用,对正在勘察中的工程针对性不强,不能明确地给读者一个清晰的工程区地质环境的概念,也不能正确地应用这些已有资料为自己工程添砖加瓦。当然这还是属于不足之处的小问题,只要认真对待即可解决。 2.1.2 实测类资料 针对正在勘察的工程的实测类资料是必须的也是最可靠的。此类资料包括勘探类(钻探、硐探、坑槽探、物探等)、地质测绘类(地质填图、实测剖面、地质描述、洞穴测试等)、测试类(岩土体室内外各种试验测试、渗透测试及长期观测、地质体变形位移监测等)以及由这些实测资料经过分析整理后的归类资料。 实测类资料最怕做假。尽管个别造假资料并未对工程带来灾难性后果,但其性质是十分恶劣的,后果也是最可怕的。实测类资料要尽可能避免以偏概全,例如某岩溶工程区经调查某一高程有泉水出露,但就以此当成该区岩溶地下水位,是不可靠的。 实测资料的分析整理是较为复杂的课题之一。经分析整理后的资料,需要提出工程区各类岩土体物理力学参数的地质建议值。这个地质建议值的技术含量最高,是建立在可靠的测试资料、类比资料和地质师的经验之上的,也是地质师对工程区地质环境的理解、对所在工程建筑物受力条件和运行条件的理解、对工程总体把握的程度等等方面的反映。从这里也可以看出,地质参数与地质师的专业素质关系重大,从而导致了人为因素的存在。学术界研究了许多地质参数的取值方法和理论,试图消除人为因素。我们搞工程,数学力学计算分析是必不可少的,然而某些方面仍然是经验性半经验性决策,这就是人为因素。当采用了所谓的理论方法消除了人为因素之后,不知道是科学的还是非科学的!请不要忘记时代强调的是“人的因素第一”。 实测类资料中对工程稳定(边坡、坝基、洞室等)有重要影响的地质缺陷体、结构面、洞穴区、渗漏区等条件的查明,边界条件的确定,技术要求较高,需要认真对待,重大问题还应考虑专门性勘察研究。此类问题对于重大工程一般不会遗漏,非重大工程出问题的较多。 2.2 分析论证 在充分获取基础资料的基础上,结合工程实际进行分析论证,这是体现地质师的技术水平和学术思想的升华过程。我们的许多勘察报告所欠缺的正是分析论证这一环节,因此地质师们往往又被学院派人士白眼为理论素养不足的地质匠。当然,经验丰富的地质师对学者们的讽刺也是有说法的,因为学者们时而也在工程实际面前大跌眼镜。 其实,就搞工程而言,最实用最能解决工程实际问题的理论就是最好的理论;深入浅出摆事实讲道理式的文字说明就是最有说服力的分析论证报告!那些让人看不懂的与工程实际相去甚远的所谓的理论性很强的杰作,请学者们慢慢研究去。地质师们需要做的其实也很简单,就是用我们已经掌握了的经过实践检验的正确理论和方法,去分析回答工程中的实际问题,在工程勘察报告中讲出道理,作出评价,这就是理论与实践相结合的最好体现。当然,在分析论证充分说理的过程中,地质师的丰富经验与创新思想相结合,碰撞出超级火花,就可以申请工程院院士了。 我们所常见的工程地质勘察报告,在分析论证方面略显不足的主要表现在少有或没有分析说理的过程;有时应用的分析方法和理论不符合当前研究的工程实际问题;所选取的类比工程与当前工程有本质性差异;对设计意图吃不透因而地质评价的针对性不强;对基本资料研究不透因而对问题的分析不能深入;缺相关专业的知识而导致对问题的研究抓不住实质;对规范的理解存在唯书论;等等。 2.3 专业结论 工程地质结论应该包括:确定性结论、推测性结论、可能性结论和暂时无法作出的结论。根据所掌握的资料和对工程的把握,通过认真的理性的分析论证,准确地给出地质专业性结论,这是地质师的基本任务。当能够明确地得出确定性结论时,一定不要拖泥带水留下尾巴影响工程技术决策或误导后续勘测设计工作;而对于基础资料不足分析论证不充分暂时作不出明确性结论的,就一定不要勉强作出结论,但必须提出建设性的解决方案;对于推测性和可能性结论,则应留有余地并提出继续开展相应工作的建议。 地质报告中关于专业结论方面存在的问题主要有:某些问题没有结论,例如摆了许多水库区的地层岩性条件之后,并不回答水库渗漏与否这样的实质性问题;某些问题超权限作结论,例如库区矿产问题,只能由地矿部门来回答且必须出具确认性文件;某些问题结论错误,例如某一类软弱夹层对某一类工程的稳定问题并不起控制作用,但却被作为主要问题来研究;还有一些不属于地质专业的表态性结论,例如坝址选择,我们只能从地质专业的角度实事求是地分析论证工程地质条件的优劣就完成任务了,并不需要我们这个专业去进行什么施工方便经济合理这样的综合性比较。这就相当于侦察兵和情报部门的任务是搞清敌情为战略决策服务但并不负责战略决策一样。当然有时地质专业在工程决策中可以起到决定性的作用,那也是多专业全面比较综合评价的结果;只有当地质环境恶劣到根本不宜兴建工程,或兴建工程代价太大甚至可能诱发严重地质灾害时,地质专业就可以起到一票否定的作用。 2.4 成果表述 工程地质勘察成果以勘察报告和图件的形式提交。报告和图纸主要是逻辑性质的产品,这些逻辑产品的形成,是一个复杂的思维过程。一本勘察报告,你完全可以从字里行间去读出报告编写者的工作态度、业务水平、学术思想和工作能力;你更可以体验那些报告的校核人、技术把关的总工程师们的工作态度。你也可以从一张普通的工程地质图去感悟制图者的专业境界。工程地质勘察报告主要由前述的基础资料、分析论证和专业结论三大部分内容组成,其中存在的技术质量问题前面业已阐述,下面我们主要集中于报告编写方面的讨论。 2.4.1 工程地质勘察报告 水利水电工程地质勘察报告,与工民建系列的岩土工程勘察报告有本质区别,完全不能相提并论。岩土工程勘察报告较为规范化标准化,甚至已有软件帮你写报告,你只需要填写一些基本数据就可以了。水利水电工程地质勘察报告没有标准的编写格式,只有大致轮廓的章节顺序。因为不同工程区条件和问题差异太大,分析论证的过程需要根据工程的复杂程度安排大量文字章节,辅以若干插图插表,以及分析计算成果等等。 勘察报告编写质量主要表现在章节安排、逻辑顺序、文字质量、插图插表,最后是编辑打印等等方面。工程勘察花去了大量人力物力时间财力,成本较高,最终成果就是提交的勘察报告,因此在报告的编写方面下功夫不够差错较多是很不值得的。 2.4.2 工程地质图 工程界勘察已实现了计算机制图。图形看上去很美观漂亮,但有时却往往经不起专业推敲,甚至存在一些制图常识性错误。例如图纸上的图形在图例中找不到,给本来就令人头痛的地质图带来识图困难;而图纸上没有的却在图例中出现了,这种情况在手工制图中决不会出现,因为多画一个图例就多花一分功夫,而用计算机制图时就被一个简单的拷贝命令立即成批地实现了。图件方面表现出的质量问题,一般还不是专业技术方面的,主要是制图者、校核人审批人工作态度的反映。 3 阶段性工程技术审查不能一次性通过的技术原因 近年来有相当比例的水利工程勘测设计报告不能一次性通过技术审查,在工程地质专业中纯粹属于技术原因的有两大类:第一类属于实测类资料差得太多,必须按需要布置地质勘探试验等外业工作予以获取。第二类属于基本资料尚可,但分析论证不力,结论有误;或尚差缺部分外业资料但并不影响到本阶段的技术设计方案的变更或重大修改,可以放到下阶段去补充勘察,但本阶段需要补充内业工作,修改勘察报告达到阶段性要求。第一类问题影响较大,补充外业勘探试验工作也会受到许多客观条件的限制,周期较长,有可能还会失去当前项目立项时机,因此应尽量避免。 最近我们审查过一个水利枢纽工程(初步设计阶段),230余米高的双曲拱坝。按规范要求,两岸30m~50m高程应有一层勘探平硐控制,但此工程两岸仅仅只有一至二层勘探平硐,且还不全在坝肩位置上,对于影响到大坝抗滑稳定的地质结构面的空间方位和性状等问题根本不能有效控制,现场岩体力学试验只有两组,完全不能满足高坝工程分析研究对基本资料的要求,属于勘探工作量严重不足且地质条件对工程设计方案有重大影响,设计方案没有可靠地质基础资料的支撑,重大技术问题不清楚不落实,技术审查当然不能通过,并且需要补充大量地质勘察试验工作。 大家知道,拱坝由于受力条件的特殊性,因而对坝基(肩)地质条件的要求是所有坝型中最为严格最为苛刻的。坝基岩体结构面的空间方位、性状、物理力学性质,对大坝抗滑稳定和变形控制都具有至关重要的影响。任何分析研究推测判断,没有可靠的勘探资料予以确认,是不能作为设计依据的,特别对于重要工程的关键部位更是如此。规范规定30m~50m高程就要有一层人可以进去详细地进行地质测绘、试验、结构面统计等等地质工作的勘探平硐,也是从众多工程实践中归纳和提炼出来的,属于必须遵照执行的硬性规定。上面这个工程实例比较典型,勘察工作出现了较大反复,在此列举希望引以为戒。 当然,某些特殊问题也有留到施工期去补充勘察的。例如某工程为当地材料坝,河床坝基存在5m~12m厚第四系冲积砂砾石覆盖层,初步设计阶段的工程地质勘察应该对此覆盖层进行详细勘察,覆盖层的颗粒级配、密实程度、液化性质、变形特征、承载能力等均应作出评价,以便对覆盖层作出保留还是开挖的设计决策。但是往往许多工程在前期工作中由于种种原因,达不到作出保留与开挖的准确评价,这时可以考虑留到施工期继续研究,但在前期工作阶段宜按覆盖层全部开挖考虑,施工期可以通过补充工作后考虑全部开挖、部分开挖或全部保留的决择。 4 争取阶段性工程技术审查一次性通过的基本原则 阶段性工程技术审查不能一次通过,不一定是地质专业的原因。本文不涉及其他原因和其他专业的问题,只议工程地质专业争取一次性通过技术审查的基本原则。其实,前述第3节的工程举例中,已经表明了工程地质专业技术审查通过与不通过的基本尺度,这里我们来归纳出几条,以便大家来共同把握。 (1)勘探工作量应基本达到规范要求。特别是对于混凝土高坝类坝型,其对地质条件的要求远高于当地材料坝坝型,勘探和试验工作量至少应达到或接近规范规定的最低要求,不能像前节中列举的拱坝实例那样相差太远。 (2)对于本阶段稍微欠缺一些勘探试验工作的,地质应建议按最差条件考虑工程处理措施,这就是暂时不能作出确定性结论的,以工程量“包得住,留有余地”的方式去处理;各类地质建议参数在初期勘察阶段也应按“包得住,留有余地”的原则考虑。如此处理后,可以考虑将欠缺工作量留至下阶段补充,地质参数和设计方案也可以待下阶段进一步优化。 (3)本阶段的基本地质结论可以在下阶段的深入勘察中进一步充实和论证,但至少对重大工程地质问题应有一个基本把握,在勘测设计初期阶段就不应被遗漏。例如在项目建议书阶段水库不存在渗漏问题,可研阶段发现存在重大渗漏问题,这是不能允许的;又如可研阶段选定坝址初定坝型,不能在初设阶段由于地质原因将坝址和坝型都推翻重来;再如需要进行工程处理的地质缺陷,在项目建议书和可研阶段即需要打足处理工程量,不能随着勘测设计阶段的深入由于地质原因导致处理工程量的大幅度增加。 (4)基础资料不能有假,本阶段提交的工程地质勘察报告的质量基本满足本文前述的阶段性质量要求;各类地质图件其全,质量符合技术要求。 把握好以上这四条基本原则,对于工程地质专业来说,一次性通过阶段性技术审查就没有问题。当然,这主要是针对大型枢纽工程而提出的,其他类型的工程可参照考虑,注意理解“原则性与灵活性的准确把握”。 5 结束语 工程勘察产品是逻辑产品,其质量特性不同于物理产品。此逻辑产品的质量实际上也就代表了整个工程勘察阶段的工作质量。水利水电工程地质勘察的阶段性技术要求,现行规范有明确规定,满足了规范的技术要求,也就满足了勘察产品的质量要求(如果没有其他更为权威的质量标准,现行规范就是老大)。 根据笔者的理解,规范既是实际工作的技术准则又是工程审查的技术依据;既是指导性法规性导则又是束缚地质师创新的紧箍咒。因此,规范是名符其实的双刃剑。我们在遵守规范的同时,还应该鼓励对规范的批判性理解和超越规范的创新性见解,这样,工程技术才能不断进步和发展。技术工作的最高境界是源于规范高于规范。 近年来经我院技术审查的各类水利水电工程项目,其工程地质勘察质量有的较好,也有质量较差的。有些很有名气的勘测设计单位所提交的勘察报告的质量,早已令人难以恭维了!笔者人微言轻,今借勘察总工程师论坛舞台,小声慢喊:质量是生命,质量是信誉,质量是效益,质量是百年大计…。 工程勘察论文:WTO与工程勘察设计市场准入制度 摘要:WTO对我国工程勘察设计咨询行业的影响,除了体现在市场格局的变化和管理体制及思想观念上的转变外,还比较明显地表现在市场准人制度和执业制度的变革上。 关键词:勘察设计 准入制度 由于我国的工程勘察设计长期受计划经济的影响,单位分部门、分地区、分行业管理。市场准人制度以单位资质管理为主,资质按行业,分为甲、乙、丙、丁等级。而从业人员一般只能依托于某一单位,在单位资质规定的范围内开展工作。这与国际上通行的执业制度存在明显的差异。国际上只管个人执业资格,没有单位资质管理。国际上的勘察设计单位(工程咨询公司)一个突出的特点是它既不隶属于政府机构,也不依附于其他经济实体,与业主、承包商、制造商没有利害关系,它以提供公正的服务而享有很高的地位和信誉。它是靠业绩和声誉赢得市场,个人执业资格和执业水平起到非常重要的作用。而且个人的执业资格条件也有很高的标准。执业人员的行为必须受行业协会的严格控制,并有明确的职业道德规范和工作条例。 由于WTO要求各成员国之间,对执业人员不得采用歧视态度和建立保护性壁垒,因此,很多国家建立了个人执业资格互认关系。例如,欧洲职业工程师协会组成了联合会,在22个国家之间,统一了注册工程师标准,实现了地区性的执业资格的互认。 中国加入WTO之后必然要引入和健全国际执业制度,这将对勘察设计产生深远的影响。 国际执业制度对国内咨询市场的影响 (1)工勘设计咨询单位的现存组织模式将受到冲击。而符合国际惯例,组织干练、运行高效、信誉较好的工程咨询单位将脱颖而出,成为跨地区、跨行业的重点单位,并以其提供优质高效的服务占有较大的市场份额。 (2)中外合资企业的成立将对当前的工勘设计咨询人才市场掀起巨大的人才流动波澜。优秀的人才将向合资公司和转型较快的公司流动,这为优秀的注册咨询工程师提供了本世纪第一次难得的“淘金”机会。 (3)对现有的勘察设计资质管理体系势必形成较大的挑战。现有的勘察设计资质管理体系实际上是计划经济向市场经济过渡条件下的产物,不可避免地带有部门和行业条块管理的特征,不适应WTO对执业制度的要求。这也容易产生资质挂靠、不公平竞争等不规范的市场行为。在这样的条件下,我国对WTO的承诺难以实现。这甚至牵涉到我国的建设工程管理体制如何与国际接轨的问题,以及政策职能如何转变的问题。可以预见,随着外资的进入和外国注册工程人员的进入,一些旧的观念和旧的体制将难以适应新的情况、新的变化和新的市场要求。 (4)现有的生产组织和经营模式将受到较大的挑战。目前的从业单位,大多是由原来的事业单位转型而来,有的还保留了事业单位的性质。其生产组织、经营模式不适应国际市场的要求。国际通行EPC(设计、采购、施工)工程项目建设总承包或PCM(项目管理总承包),我国也逐步向这一方向过渡,这将给现有的工勘设计企业造成较大的压力。届时将有较多的企业因不能适应市场需要被市场无情地淘汰。 (5)加入WTO之后,以单位为核心的资质管理制度,似乎存在一个不正当保护的问题。为了实现WTO要求的公开、公平、公正的竞争原则,部门垄断和行业壁垒将逐步被打破,取而代之的是符合国际惯例的市场准入和清出制度。行业协会和行业自律要求在今后的市场竞争中将发挥越来越重要的作用,而行政部门干预将逐步淡化。 总之,加入WTO对于中国的工勘设计这一知识密集型产业的冲击将集中地表现在从业人员执业制度和市场规则的变革上。这将使这一领域的人才资源产生大范围和深层次的重组和整合。目前很多优秀的高技术人才正翘首以待国家有关的执业制度的出台和进一步完善。不少单位已加强与国际同行的交流与合作,希望在新的市场格局中占领制高点。 我国现行市场准入制度的弊端 由于大多数工勘设计咨询是由事业单位转型而来的,其公司的法人治理结构比较封闭和单一,刚性较强。这极大地限制了这一领域的人才流动和人才的发展空间。目前,以行政手段建立的注册执业制度与国际上的以行业协会为主体的注册执业制度存在较大差距,只能是计划体制向市场体制转变的过渡产物,在国际市场上难以真正发挥作用。因此,个人执业制度与单位资质管理,人才的自由流动与单位刚性管理之间存着尖锐的矛盾。而且,在我国建设领域投资主体的国有化氛围(即大多数大型建设项目由政府投资或政府控制)在招投标体制不完善的情况下,与公平、开放的国际市场之间存在一个如何更好地适应的问题。行政部门的项目与部门下属的单位(或是与行政部门脱钩,与政府部门仍有千丝万缕的联系)存在着血缘亲合关系,这使得市场化的个人执业制度就显得比较难以运作。这一矛盾始终是困扰工勘设计市场规范化发展的重要因素。 我国咨询业市场准入制度的解决途径 建立真正有效的个人执业制度,实现市场准入制度与国际接轨可从如下几方面入手。 (1)有必要对现有工勘设计咨询单位进行产权结构及股份制改造。可针对部分单位,变国有单位、集体单位持股为主转向为职工持股为主,具体操作应依据《公司法》和《信托法》及其他有关法规要求进行。职工持股主体的建立可以完善公司(单位)的法人治理结构,促使这些单位向知识密集型产业转化,逐步与国际接轨,同时,有利于吸引国际上优秀的人才,建立国际通行的运行机制。这样可使个人执业制度从形式和内容上真正落到实处。 (2)逐步淡化和最终取消单位资质管理,并建立有关个人执业资格制度的法规政策体系,努力实现与国际执业资格的互认。首先要建立完善与注册工程师制度有关的法律保证体系,其次是建立完善注册工程师行为规范和行业自律机制。 逐步使用法律体系代替目前的部分行政管理职能。逐步确定注册工程师行为的法律依据,变以单位管理为本为以个人执业管理为本。目前,一些观点认为单位行为较为可靠。实际上,在单位的产权和责任并不明确的情况下,单位的行为往往难以约束。出现问题谁都不负责任。经常出现众多部门及单位之间相互制约、相互推卸责任的情况。 (3)行业协会应成为独立的民事行为主体。目前的很多协会挂靠在某一行政机构下,甚至是某一行政部门改变招牌而设立的,其行业自律和行业运作管理的功能很难与国际惯例接轨。这极大地限制了协会在个人执业制度建设与管理中所发挥的作用。因此,规范引导协会工作的健康发展将是解决个人执业制度建设的重要课题。 (4)建立与国际惯例相接轨的工勘设计取费标准和取费制度,拓宽取费范围。我国的工勘设计咨询单位由于原来是事业单位,依托于事业费,与之相适应的取费方式和标准不能完全体现服务工作的成果价值。即使是目前的取费标准也仅仅考虑到从业人员的费用等方面而有所调整,仍不能满足市场化的需要。再加上不少单位开展不正当竞争,缺乏行业自律,这给工勘设计单位的良性发展造成很多障碍,客观上影响了个人执业制度的经济发展基础。 (5)积极引入施工图和设计文件的审查监督机制。推行由第三方权威机构或资深专家进行审查的办法。建立以工程担保和工程保险为主要内容的工程风险管理制度。这项制度与个人执业制度的相互配合与相互促进将有助于个人执业制度的健康发展。施工图和设计文件审查的费用可由项目费用中按一定比例支出,能否考虑将这一部分费用集中起来形成基金,用来支持非盈利的中介服务机构开展这项工作。 (6)制订扶持政策鼓励国内企业与国外企业合资、合作,特别是加强从业人员的交流。工勘设计单位要改革内部的劳动人事管理制度,积极引入竞争机制,努力改善人才结构和人才环境,为尽快建立起我国的注册工程师人才市场打下良好的基础。 (7)积极培养和造就WTO专业人才。由于涉及WTO的各项专业知识集中体现了对外贸易与相关产业的高度结合,因此,需要一批具有国际经贸专业知识,同时拥有专业背景的复合型人才。这一批人才的成长与我国在WTO中发挥的重要作用是紧密相联的。 工程勘察论文:岩土工程勘察遇岩溶基究 论文关键词:岩溶 岩土工程勘察 岩溶地基 论文摘要:为了使岩溶地区岩土工程勘察技术与质量、地基处理设计以及施工水平得以促进提高, 本文分析了岩溶的成因、特点以及分布, 介绍了当前岩溶地区岩土工程的基本勘察方法和探测技术,并且汲取借鉴前人理论经验,总结了安全、合理处理岩溶地基的方法。 1.前言 岩溶又可以称为 “喀斯特”,它是可溶性岩石如泥灰岩、石灰岩、岩盐层、大理岩、石膏等,在水的长期作用下经过物理、化学变化而形成的溶沟、溶洞、裂隙、石芽、暗河、钟乳石、漏斗等地质形态的总称。目前我国三分之一以上的国土面积分布着可溶性碳酸盐岩,约为344万km2, 而碳酸盐岩出露面积约为91万km2,其中贵州、广西、云南、四川、湖南、湖北、河北、山西、新疆、西藏、内蒙、青海等地均有大面积出露,具备了岩溶发育的基本要求。目前越来越的专家学者日益重视岩溶这一特殊的地质现象,并从诸多方面加以研究分析,如岩溶的形成机制、条件、类型以及作用因子、形态发育等,并在许多研究方面取得突破和成功。伴随经济的日益发展和西部大开发的深入落实, 工程建设项目广泛涉及岩溶地区,因此岩土工程勘察的技术水平要不断提高以适应岩溶地区工程项目的需要。 2.岩溶的形成条件。 2.1存在大量可溶性岩石 喀斯特地貌广泛分布在我国西南地区,因为这些地区广泛存在岩溶发育主体-可溶性岩石,这是岩溶形成的基本条件。其中硫酸盐岩、碳酸盐岩以及卤化盐岩在水的长期侵蚀溶解作用下,形成了奇特的喀斯特地貌,广泛分布在地表及地面。 2.2岩石的透水性 岩石本身具有的裂隙和孔隙为流动水的下渗提供条件。岩石的透水性随着裂隙的增大而增强,岩溶现象也越发明显。岩溶作用的强弱影响着溶洞的大小,以及地下管道复杂程度,岩溶作用越强,地貌发育越完整,并逐渐形成不断增大、完善的地下循环网。 2.3流水的溶蚀、动力作用。 二氧化碳是岩溶地貌形成的必要条件,空气、矿物风化以及有机物的分解是水中二氧化碳的主要来源。二氧化碳与水反应生成的碳酸,这个反应赋予了水溶蚀的能力。流水的动力作用增强了水的溶蚀能力,流水作用使水中的二氧化碳得到及时补充,以保证水的溶蚀作用不断进行,溶蚀能力不断加强巩固。与此同时流水带动水中砂石碎粒与岩石产生机械摩擦,进一步的侵蚀有利于岩溶作用的不断加强与深入。 2.4气候的影响 我国西南地区地表径流较为稳定,流水下渗作用连续,得益于这些地区湿润的气候条件,降水规律且降水量大使流水得以及时补充和更新,岩溶作用得以不断进行。 3.岩溶地区工程施工存在的问题 3.1地基稳定性受岩溶引起的地表破坏、形变影响 水库渗水、桥涵下沉开裂、建筑物损坏等现象是岩溶作用的结果。岩体洞穴顶板形变造成地基不稳定;岩溶岩面起伏造成土质地基的不均匀压缩形变;岩溶水流无规则变化造成工程施工及建筑使用的不便。这些现象不仅阻碍生产生活的顺利进行,并且危及人的生命财产安全。 3.2工程施工的地基处理受岩溶影响存在一定难度。 岩溶地区地基处理异常复杂受诸多因素影响,如岩溶面的标高起伏高低不一,各溶洞连通性难以确定, 水流变化无规律,形成岩洞的大小方位无规律可循,时常有同一垂直面出现多个岩洞的情况。 4.岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术 目前岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术,通常采用钻探这一常规手段, 但由于该法成本高、勘探周期长,不可能全面探明复杂的岩溶分布情况。因此要求采用综合物探的方法对岩溶进行立体勘探,才能解决某些地质学方法无法解决的问题。 4.1工程地质调查与测绘 包含了地层岩性、水文地质、岩溶地形地貌的调查测量及试验。如勘察岩溶的一般发育区,应重点摸清溶沟、溶洞的分布状况、规模大小,以及充填性、危害性等等。勘察岩溶的发育区:由于岩溶发育区地基十分复杂,应重点摸清基岩溶洞的分布状况、规模大小,以及充填性,溶洞间连通性,地下水的径流流向,地下水与地表水的水力联系等。工程地质调查与测绘的方法实用简单,能较为直观获得野外工程地质资料。 4.2地球物理勘探 岩体中复杂的岩溶洞穴的探测适用此法,除了电阻率法、无线电波透射法、声波透射法、射气测量高密度电法、地面地震反射波法、微重力法等, 在岩土工程勘察过程中得以广泛应用的还有层析成像、地质雷达等技术。这些技术在确定岩溶溶洞、土洞及塌陷等的形态分布以及充填情况时起着不可替代的作用。由于岩溶塌陷具有复杂性、隐蔽性和突发性,单纯监测地面沉降、地面和建筑开裂情况来监测塌陷的效果并不理想,此时采用层析成像等直接监测和间接监测技术来监测塌陷则能收到良好的效果。对于隐伏的岩溶问题监测,首选地质雷达、微重力和地震面波法,其次是地震反射波法、地震折射波、电阻率成像法等。作为最理想的勘探方法之一,地球物理勘探在勘探大面积岩溶发育和深部岩溶分布状况上有着不可替代的作用,但探测结果的准确性易受地理位置地等因素干扰影响。 4.3工程地质原位测试技术 通过采用动力触探试验、原位标准贯入试验,对溶洞、土洞中充填物、岩溶塌陷堆积物的地基土承载力和工程地质性质进行探测。该技术具成本低、操作简单的特点,在各岩溶地区得以广泛应用。 4.4遥感技术 包括航空遥感、侧视雷达遥感、热红外遥感、地球资源卫星遥感(MSS、TM、SPOT)等技术,遥感技术具有重复性好、勘测范围大等特点,利于从总体研究岩溶地形地貌、地质构造、岩溶层组划分等,因此被广泛应用于岩溶地区大型工程的岩土工程勘察工作,而民用与工业建筑不常用。 4.5示踪试验 用荧光染料等示踪剂对岩溶地下水联通进行测试及长期监测研究,以测明岩溶的发育程度和溶洞分布、连通情况。该方法简单方便,可信度高,但不适用于无地下水的溶洞。 4.6模型试验 采用一定规模的模拟试验装置,模拟土层沙砾在诸如不同水动力条件的岩溶塌陷过程,以此探求岩溶地基的稳定性。该法通常用于研究岩溶的塌陷。 4.7插钎试验 在地基基坑开挖后,用一定长度钢钎以相同间距插入上覆土层的方法,探明土层中是否存在发育中的岩溶土洞或塌陷软弱层。该法具有施工简单、经济实用、效果显著的特点。 5.常用的岩溶地基处理方法 5.1溶洞地基的处理方法 对于风化裂隙破碎、围岩不稳定的岩体,可采用清爆填塞以及灌浆加固等处理方法;对于顶板破碎、高度较大,但洞壁完整的溶洞,可以采用钢筋混凝土梁板跨越处理方法;对于较为宽大的洞隙,可采用调整柱距和洞底支撑等处理方法。 5.2土洞地基的处理方法 一般对洞体采用挖填灌浆、梁板跨越的处理方法以及处理地表水和地下水的方法。 5.3岩溶塌陷的处理方法 通常采用灌浆、强夯、换土垫层、旋喷加固、梁板跨越以及地表水疏排围改治理的处理方法。 6.结语 岩溶地区地质情况研究是一个较为复杂的问题,实际岩土勘探工作中遇岩溶问题时,我们应根据具体的情况,全面分析考虑当时的地质条件,从而采取合理有效的岩土勘察方法,以此清楚了解岩溶的发育状况和趋势,正确评价工作区地质环境,并提出合理的解决方案。 工程勘察论文:工程勘察中的水文地质问题不容忽视 内容摘要:往往在工程勘察设计和施工过程中文地质问题常常被忽视,本文从以往工程勘察中水文地质问题被忽视的原因进行分析,并做出评价其危害给工程带来的不便。 关键词:工程勘察;水文地质;危害 实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 1、工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 2、重视岩土水理性质的测试和研究 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。 岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。 结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。 3、全面了解地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: (1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。 ①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。 ②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。 ③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。 ④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。 ⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 (2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献中已有较详细的论述,这里不再重复。 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 工程勘察论文:浅谈强化岩土工程勘察的措施与手段 摘要:本文仅就岩土工程勘察存在的问题进行分析,并提出相应的措施,旨在提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。 关键词:岩土工程 勘察 措施手段 0 引言 岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了长足的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。 1 岩土工程勘察的方法 1.1 工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 1.2 勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。 1.3 原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的, 是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。 1.4 现场检验与监侧。现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。 2 岩土工程勘察常见的问题 2.1 勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。 2.2 勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。 2.3 忽视生态环境的论证。一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。 3 强化岩土工程勘察的措施 3.1 严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。 3.2 严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。 3.3 加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理iso9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用pdca循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。 3.4 采用先进的岩土工程勘察技术 在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。 工程勘察论文:岩土工程勘察现场控制管理研究 摘要:建设单位作为岩土工程勘察现场控制管理的主导方,勘察资料的准确性及真实性主要通过现场作业的结果来体现,控制好现场勘探作业、取样作业、原位测试作业及其他现场试验作业,就会有优秀的勘察成果。文章主要阐述厦门新机场航站区详细勘察工作,建设单位的现场管控手段及效果。 关键词:工程勘察;现场控制;管理 1工程概况 厦门新机场航站区工程的详细勘察工作划分为两个标段实施,I标段勘察范围主要为T1航站楼、楼前高架桥和南北运控大楼,II标段勘察范围主要为停车楼、GTC和旅客过夜用房。I标段因填海造地及地基处理进度不同分阶段分区域实施。第一阶段勘察范围为T1航站楼主楼及楼前高架桥,共321个钻孔;第二阶段勘察范围为B、C、D、E区指廊及南北运控大楼,共482个钻孔。 2勘察工作 2.1勘察进度控制 新机场航站区工程原计划在2017年3月桩基开工,勘察招标在2016年11月才完成。招标结束后,建设单位第一时间组织勘察单位现场踏勘并及时审核勘察纲要,对勘察进度计划进行充分详细的编制,对投入的机械数量严格要求。本次现场勘察作业在建设单位的组织下,合理安排人员、机械数量。建设单位要求对现场施工机械进行定期检查,确保性能完好的施工机械数量符合合同规定。增加履带式钻机以减少机台搬运时间、根据不同地质情况分别采用泥浆护壁与套管护壁以减少塌孔、关注极端天气预报合理调整进度安排等措施有效提高施工效率,保障进度计划顺利实施。工程内业资料整理根据野外作业完成的工作量及室内试验结果及时编制,并第一时间送至设计单位,对主楼的桩基设计提供准确的数据,勘察进度在业主有效的管控下满足整个工程的需要。 2.2勘察质量控制 (1)样板段。建设单位反复修改和论证勘察方案及纲要。建设单位对勘察的质量提出要求,并制定样板标准,首先要求勘察单位根据样板段交底要求实施5个样板孔的勘察作业,并全程摄像,建设单位全过程跟踪分析、提出作业要求和优化意见,通过整改、验收形成标准样板,并制定《勘察作业管理样板标准》,以规范后续勘察作业和管理工作。(2)钻探质量控制。严格按照样板段钻探标准进行质量管理,建设单位及勘察单位技术人员全程跟踪,纠正不合理钻探操作,保证钻探的真实性及钻探质量,严格要求钻探机组对岩芯的钻取必须全断面取芯,岩芯采取率不得低于规范要求;并岩芯按1m一排摆放整齐,并标示取样、标贯位置。(3)原位测试质量控制。主要控制标贯数量与间距。严格按《勘察纲要》及样板段的标准执行:在砂层中间距为1.5m,在粉质粘土、残积土及全风化层中间距为2.0~3.0m。钻机机组对标贯试验积极性较低,常漏打、少打,针对于此,建设单位会同勘察单位对现场加强巡视、跟踪,督促机组人员做好每一次标贯试验。控制静力触探试验的质量,为了保证探头的精准度,未经过计量部门标定的探头不能使用。试验时,要求静力触探机安装平稳,触探前将触探头的电缆线一次穿入需用的全部触探杆。探头要求匀速垂直压入地面,并严格控制贯入速度。场地内为填海造地场地,场内有分布大量的淤泥及淤泥质土,因此十字板剪切试验也是本次勘察质量控制的重点。我们主要控制控制十字板头插入钻孔底的深度、扭转剪切速率。(4)取样质量控制。严格控制软土层,试样采用敞口式活塞薄壁取土器配合钻机以静压法采取;一般粘性土、残积砂质粘性土试样采用厚壁取土器配合钻机以重锤少击法采取;填砂、中砂、碎裂状强风化花岗岩、中-微风化花岗岩试样通过岩芯管采取;地下水试样于钻孔内采取,场地土试样于场地内获取。全程跟踪原状土样取出的蜡封及运输,直至试验室。 3管理工作 3.1工程计量控制管理 建设单位会同勘察单位项目部负责所有钻孔的终孔验收工作,对每个钻孔的提杆过程进行旁站和见证,对余尺和杆长进行计量和记录。勘察单位技术员负责提杆和量杆全过程视频记录。有效杜绝了工人谎报或多计量,保证了钻孔深度和土层分层的真实性和准确性。所有勘察外业工作量确认必须要有至少两名建设单位人员签字方可有效,并配有视频或图像记录。 3.2安全文明施工管理 厦门新机场工程是国家重点工程,它的社会关注度高,定期或不定期均有社会及政府相关人员对其进行监督,因此项目虽然处于勘察阶段,但场地内的安全文明施工形象要求较高。采取的安全文明施工:施工现场为填海造地,为配合省、市领导现场检查、调研工作提供方便,建设单位要求勘察单位严格按省市安全文明工地标准开工前在现场搭建了办公室、会议室、移动厕所、观景平台、围挡等临时设施;项目部严格按照国标《岩土工程勘察安全规范》、《建设工程勘察安全规程》对勘察单位进行了安全文明交底,并要求勘察单位建立安全管理制度、安全巡查小组。施工前,建设单位督促勘察单位对钻探施工人员进行岗前安全教育、技术交底,并对设备、仪器和工具进行全面检查,从源头处杜绝安全隐患;检查现场施工人员的安全帽、操作手套、施工临时围挡、钻机架立稳固度,并不定时联合详勘单位对现场安全情况进行抽查,发现问题之后督促其整改完善。 3.3建立会议管理及内业管理制度 主要内容:①每周一下午召开工地现场生产例会;②根据工程需要,现场出现各种异常情况及时召开质量、技术、变更等专题讨论会议;③建立内业资料管理制度。要求详勘单位与我司项目部均按我司规定的档案资料清单建立规范的内业档案资料,存放于现场办公室专门的资料柜,定期检查。 3.4现场控制效果 通过控制勘察现场,使勘察内业资料整理更具有准确性及真实性,对桩基础的选型及设计提供了更加准确的参数,并有效的加快了桩基工程前期设计工作的进度,为今后的桩基施工节约了时间和工程造价。场地内有效的探明了散体状强风化花岗岩残留体、碎裂状强风化花岗岩残留体的分布情况,对沉管灌注桩的沉桩有一定影响,勘察报告建议设计先采取引孔或补桩等方法处理,避免今后桩基施工再次出现异常情况而增加工程量,节约桩基工程造价。现场控制的效果多次获得上级部门的好评。 4结束语 现场勘察管理工作通常围绕质量、进度、成本和安全施工几个方面展开,但需认识和分清建设方、勘察方及设计方等参建单位的工作职责,并充分发挥各方优势,共同为项目服务,使项目增值。正是有了建设单位对本工程前期准备及勘察过程的一系列管理措施,才有效保证了勘察工程按预期目标顺利完成。总之,优秀得工程必须要参建各方负责、高效、更好的参与才能实现。 作者:方巍 单位:福建兆翔机场建设有限公司 工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察的地位 摘要:水文地质勘查在岩土工程建设的项目中占居着非常重要的地位,尤其是在对岩土工程的勘察过程当中水文地质指标参数,其会直接的影响到整体岩土工程的施工质量。文章重点研究分析了水文地质勘查过程中岩土工程勘察的重要地位,而且详细的分析了其占居的重要意义,并且具体的论述了水文地质勘查的具体内容。 关键词:岩土工程勘察;水文地质勘查;地位;内容 岩土工程勘察不但包括岩土的物质勘察,也包括水文地质勘察。其发挥着在建筑领域的重要性指导的作用,其中的水文地质勘查在岩土工程勘察中也是非常重要的环节之一。 1水文地质勘查的概念 作为岩土工程勘察中主要构成环节的水文地质勘查,重点研究水文地质在工程建设中所起到的影响作用。重点是在前期的水文地质数据作为基础之下,采用合理的比例进行有效的科学验证,采用先进的科学仪器及勘察技术对水文地质的各项指标作出详细的分析研究,比对出影响水文地质勘查的各种因素,并对水文地质的每个参数变量作出其对整个岩土工程的影响范围。 2岩土工程勘察中水文地质勘查的地位 2.1水文地质勘查影响建筑的基础埋深 地基的埋深程度和水文地质的情况紧密相关,地基根据水文地质前期的每个参数进行分析后才掌握其深浅的数据,然后划分地基埋深的最付款范围。对水文地质的动态数据了解全面后,再通过结合施工现场的实际环境,对建筑物作出埋深尽寸的合理判断。岩土工程的实际施工设计当中要对静态地下水位作出准确的勘察。通常的情况下,建筑物埋深的标准是在地下水位之上,也有一些比较特殊的建筑工程地下水位比较高,这就需要地基的基础埋深要符合其区间范围的要求,其建筑物埋深的位置标准要在地下水位之下,在施工的前期,可以使用先进的技术来降低其水位,从而保证地下水的深度不会影响到埋深的位置。另外,地下水流会影响到土壤的软硬程度,这样岩石层就会也现软化的现象从而出现岩石干裂,这对地基的埋深影响非常大,所以必须要保证埋深处于岩石层之上。 2.2建筑工程的质量受水文地质影响 许多因素都会直接影响地下水位,从而产生水位或高或低出现不稳定的水文现象。建筑工程中水位的高或低都会直接影响其发展。细致研究发现,所有的土壤中都含有酸碱,其只有保持平衡,土壤才会相对的稳定并保持其坚硬度,但是水位出现上升时就打破了岩石的平衡,同时地下水中含有的盐性物质可以腐蚀建筑材料,这样就会降低建筑物基础的承载能力。同样的如果水位上升也可以使暗河产生积水的现象,建筑材料会非常容易的产生裂缝,这样安全上就产生了严重的问题。 2.3建筑工程支护效果受水文地质影响 处于良性循环的地下水动力循环,受到地质以及自然条件的干预下,一直处于平衡的水动力循环状态,如果受到人为因素,平衡的状态将无法保持,建筑工程也随之出现了一系列的问题,其中包括工程的安全性以及稳定性。比如,现阶段我国人口不断的增长,使得土地的开发也出现了局限性,同时制约了土地的使用权限,所以采用的解决办法就是建造更多的高层楼房。楼层越高其地基就需要更加的埋深,其中位低水位的方法就是直线开挖或抽水,这样就人为的破环了地下水动力。从而改变了地下水处于的地质环境,岩层也随之出现了空心现象,大大的降低了岩土工程后期建设的整体质量,同时也降低了建筑物的使用寿命。 3岩土工程勘察中水文地质勘查的内容 3.1自然地理条件 影响勘察的重要因素就是自然的地理条件。岩土工程勘察中最主要的内容就是对自然地理条件的客观勘察,从而使水文地质勘查项目能够有序的进行奠定前期基础保障。其自然地理条件的勘察内容包括的范围比较广泛,涉及的层面也比较大,其中包括地形地貌、气候及水文等。 3.2地质环境 地质环境的勘察是水文地质勘察中的主要勘察内容,其构成的内容主要包括岩石的性质和地质的特征以及基底的构造等等,探索研究岩土工程地处区域中的地质环境,探索研究岩层在水作用情况下其能承受的抗压能力,同时对岩层所受到的腐蚀程度进行详细的测定,同时作出对岩土工程建筑物的耐久程度的具体且有效的判断。 3.3地下水位的具体情况 岩土工程中地下水位对其影响非常大,建筑物地基是否稳定坚固水位起着决定性的作用,因此水文勘察内容的重点之一就是地下水位。另外,水文勘察内容还包括水位变化的情况以及水位上升与下降的特点,岩石环境范围内的水补充作用,同时分析研究地下水在岩土中的排泄是否正常,在历史方面也需要进行仔细勘察其特点,通过仔细的研究分析,掌握历史高低水位产生的主要原因。岩石层面上的物质中其性质都各有不同之处,而地下水蕴藏的多少也各不相同,其中水文勘察的内容就包括了水的流速以及水的类型两个方面。分析研究动态水位,这在岩土工程中基底的调整上具有非常重要的指导性作用,及时有效的调整及改进基底。与此同时勘察地下水的过程当中,可以用不同的测定方法来对地质水系进行合理有效的测定,例如可以采用探井和钻孔等一些方法进行水位上的测定;另外在进行水位的测定同时要注意时效性的测定,其必须要在静止的地下水位条件下进行一定时间的测定,探索出地下水的渗透情况及其存在的状态。 3.4含水层以及隔水层的情况 水文勘察内容关键环节之一就是含水层及隔水层,建筑物地基结构的层次及稳固程度受其直接的影响。勘察隔水层及含水层的内容重点包括以下方面:每一个含水层的埋深水位与其条件,其中主要的水层水位的具体情况和水层厚度的具体分布情况,每一个水层的地下水类型以及其水流的方向,水流的速度和水位动太的具体情况。进行地质水文勘察的过程当中,首先要考虑到岩土工程中建筑材料对于水的敏感程度后,通过结合现代科学合理的应用地下水的渗透系数,同施工现场的具体地理环境相结合,认真仔细的研究出每一个水层对建筑材料所能够腐蚀的情况,然后再进行岩土工程的材料设计。 4结束语 岩土工程勘察的重要组成部分就是水文地质勘查,同时岩土工程建设过程当中的安全性以及质量都受勘查质量高低的直接影响。因此,地质勘察人员必须要掌握水文地质勘查的具体内容及其地位,为水文地质勘察工作能够有效的实施奠定基础。 作者:王广开 单位:武汉地质工程勘察院 工程勘察论文:复杂地质条件下岩土工程勘察的实践 摘要:本文仔细研究分析了在复杂的地质条件下关于岩土工程勘察的实践与研究,通过这个研究,简要概述了岩土工程勘察重要性和复杂地形地质条件下岩土工程勘察中出现的问题,在最后也对复杂地质条件下岩石工程勘察的技术进行了分析,希望为相关领域及相关人士提供借鉴。 关键词:复杂地质;岩土;工程勘察;实践与研究 由于国民经济的快速发展,国家的工程迎来了发展机遇,同时也面临着挑战,因为我国的地形多以山地丘陵为主,地质比较复杂且多样化,要想在复杂的地形条件下进行工程的建设是比较艰难的,这无疑给工程建设单位提出了更高的要求,在施工的过程中,有一些地形复杂的地区容易发生事故,因此,为了更好的保障人们以及施工人员的生命财产安全,在施工前以及施工过程中都进行岩土工程勘察是极有必要的。除此之外,由于岩土工程勘察工作的好坏会直接影响工程的质量,所以能否有效的做好岩土工程勘察是一项基础性工作并且具有决定性作用。勘察数据将直接影响着工程进度和工程质量,数据的偏差时常会发生,在岩土工程勘察工作中存在一些难以避免的状况,但是好在这种问题是可以通过使用新科技新技术避免的,随着新工程的发展以及岩土工程勘察技术的完善已经被越来越多的行业所使用[1]。所以本文通过分析关于复杂地质条件下岩土工程勘察的实践与研究对其长远发展具有深远的影响。 1简述复杂地质条件 从当前的岩土工程勘察标准来看,如果从地质条件来进行划分的话,一共可以分为三个等级,分别为三级、二级以及一级。三级是这三类里面最为简单的,一般是指勘察地区的岩土种类相对比较单一,也没有明显的性质变化,同时它也不会受地下水的影响;而二级地质条件属于普遍的类型,主要是指勘察地区的岩土种类较多,存在一定的性质变化,且工程开展在一定程度上受地下水影响,但是有办法进行化解;与其他两类地质条件不同的是就是一级地质条件,也就是复杂的地质条件,它的一般特征表现为地质灾害发育强烈;地形与地貌类型复杂。地质构造也相对复杂,它的岩土性质与外貌形态都有比较明显的变化,岩土体工程地质性质不良;它的地质与水文条件都不好,并且受人类活动的影响较大,加上本身就有的多年冻土、湿陷性、膨胀性、盐渍性岩土,所以处理难度较大并且需要经过特殊处理。而在复杂地质条件下进行岩土工程勘察主要需要做的是:首先要去搜寻与勘察地区相关的资料,包括气温、冻土层深度、地温、降雨量等气候状况,然后再把找到的资料进行整理,继而进行研究分析该区域的土质构成和下伏土层的分布区域、土层性质以及形成原因等;除此之外,还要检查该区域的地下水类型,仔细研究当地植被生长状况等[2]。 2岩土工程勘察重要性 岩体工程勘察对整个工程建设具有关键性作用,因此,在进行工程施工前进行岩体工程勘察工作是非常有必要的,它的重要性主要存在于以下几个方面:①区域的水文情况。在工程建设前调查好区域周边水文地质状况可以更好的分析工程情况,可以更好的判断区域周边的水文情况是否会影响工程施工或者对施工会造成多大的影响,继而更好的为工程建设提供参考并考虑其可行性。②区域的地下情况。由于岩土工程勘察可以探测到工程区域周边的地下存在的各种物质,从而更好的判断这些地下的物质是否会给工程建设造成副作用,如果结果是显示是有影响,那么就要提前采取措施,制定相应的解决方案,避免给工程施工造成更多的困扰。③区域的数据收集。对勘察地区的地形地貌进行研究,得出并记录下相关的数据,继而进行仔细分析,然后得出施工区域的地质变化情况,这样可以更好的为工程施工及时的提供相关的参考资料。④区域的施工可行度。进行岩土工程勘察是建立在工程建设区域的周边岩土参数基础上,在这个基础上再与施工的其它要求相结合,为工程的施工可行度提供参考建议,减少不良影响的发生[3]。在施工前期与施工过程中进行岩土工程勘察可以更好的把握工程区域周边的影响因素以及各种地质灾害情况,这样就能在工程建设初期建立相应的解决措施,避免一些影响施工的因素的发生[4]。 3复杂地形地质条件下岩土工程勘察存在的问题分析 3.1野外勘探工作不到位 在岩土工程勘察的过程中,经常会发生由于没有深入和明确的了解勘探区地层以及工程结构和功能,经常会出现一些问题:①勘探点间距和深度问题。一些施工人员在实际勘察过程中没有按照相关的标准进行加密勘探点,加之现场记录人员工作记录不仔细,比较随意,所以经常会发生相邻两个勘探点之间地层相差过大的情况;除此之外,由于事先对勘察区域的岩土特性不了解,没有仔细分析岩土是属于哪一等级,所以在采集岩土时,由于受盐渍土、湿陷性土等特殊的岩土的因素所影响,导致地基等级发生变化,最后就会发生勘探点间距不合理的情况。②原位测试的问题。如果在勘察的过程中发生不规范的操作行为就会导致最终采集的数据不准确的情况,特别是在冬季与夏季,触探指标会出现更加明显的差距;除此之外,在使用标准贯入试验时,孔深和杆长的校正也会出现偏差,孔底存在残留和缩径,没有及时的发现标贯器以及下落到测试位置,这样就会使标贯击数出现严重偏差。③地下水位测试和试样采集问题。在进行地下水位的测量工作时,需要量测钻孔水位,如果对区域周边是否有滋出地下水的陡壁和抽水井的情况没有进行调查的话,就极有可能给地下水位的测量带来困扰。如果在数据的采集过程中不严格遵照相关的标准,就会很容易发生原状样密封不到位、高度不够以及数量不足的问题,从而导致含水量出现散失的状况。 3.2资料缺乏与报告不准 尽管当前国家已经对工程地质勘察工作引起重视,建设部门也在不断的完善自身的岩土工程勘察工作,但由于发展时间较短,仍然存在较多弊端,对各个区域的地质研究不够,经常会出现建设区域在进行施工过程中找不到相应的参考数据,继而导致工程不能正常进行。而岩土勘察工作的重要作用就是要提高有效的参考数据,建设单位需要根据岩土勘察工作提供的资料与数据来选择合适的基坑围护方式、基础形式以及相应的持力层,这样才能帮助施工单位可以更好的根据资料去编写施工计划与方案。除此之外,还有一个大的问题就是施工单位在进行岩土勘察工作后,它的勘察数据与实际情况存在很大的偏颇,因为很大一部分的岩土勘察人员比较随意,结论比较马虎,走形式。这给建设单位、施工工作造成了很大的困扰,在没有事实可以依据的前提下,很多的施工计划方案完全没有参考工程的勘察报告。 4岩土工程勘察技术在复杂地形中的应用措施 4.1加强管理监督 由上可知,因为工程勘察工作发展时间较短,所以要想有效的规避上述工程勘察中出现的问题,首先就是要对复杂地质条件下岩土工程勘察的工作人员加大管理力度,加强监督力度和频率。管理人员还要努力向优秀的单位进行学习以不断完善自身。除此之外,由于工程勘察工作的性质是多变的,所以管理人员不仅仅是根据规章办事,还要懂得变通,根据实际情况处理突发事件。也不仅是完善岩土工程勘察监督机制,还要把责任分配到个人头上,这样出现问题就不会产生纠纷。监督管理人员还要定期去到施工区域进行监督,只有自己亲自了解清楚施工情况,才能有助于在施工时做出更正确的选择,另外,监督人员还应对土地资源进行规划,制定出一套科学有效的实施方案。 4.2采用创新先进的岩土工程勘察技术 由于复杂的地质条件一般为粉细砂状态相对比较松散,如果直接进行施工,就会导致上覆建筑结构后期运行存在严重的安全隐患。因此,为了更好的保障施工安全与质量,在复杂地质条件下进行岩土工程勘察工作时需要对区域地基进行适当的处理再施工[5]。如果可以在岩土工程勘察中引进先进的勘察新技术,提高勘察水平,在处理勘察点布置的随意性问题时就可以对勘察点进行勘察时采用克里格法;在对岩土工程分析评价的过程中,要想更好的提高精确度,可以利用多道瞬态面波勘察技术和高密度点法;为了对地基承载力的特征值进行准确的确定,可以采用回归分析法;整理岩土工程勘察资料的过程中,为了提高结果的准确性,使用计算机是一种行之有效的方法。 5结语 在进行复杂地质条件下的工程勘察工作中,需要使用更先进的技术,同时勘察的工作人员还要提高自身的专业水平与专业知识,全身心的投入到勘察工作中。充分了解自己工作的重要性,保证工程的安全与质量,以期促进工程建设的可持续发展。 作者:王飞 单位:广西壮族自治区三一〇核地质大队 工程勘察论文:岩土工程勘察基础地质运用 摘要:改革开放以来,我国经济的快速发展为科技的发展提供了坚实的物质保障,岩土工程勘查技术的快速发展推动了工程地质勘察的发展。在进行实际勘察的过程中,随着基础地质技术在岩土工程勘察中的应用,使得岩土工程的勘察质量和施工质量都得到了大幅度的提升。本文对基础地质和岩土工程勘察概况进行分析,对岩土工程勘察中基础地质应用技术进行叙述,研究了基础地质在岩土工程勘察中的应用,为岩土工程勘察工作的顺利进行提供了一些建议。 关键词:基础地质;岩土工程勘察;应用 1引言 经济社会的发展不可避免的要进行各种工程施工,而在工程项目进行施工之前必须要对岩土工程进行勘察。通过对岩土工程的地质进行勘察,才能够获得施工地区的地形环境和水文环境资料,从而保证工程施工的顺利进行,提高施工方案的科学性和合理性。基础地质技术在岩土工程勘察中起到了至关重要的作用,提升了岩土工程勘察的质量,确保了工程施工的顺利进行。 2岩土工程勘察中基础地质应用技术 2.1钻探技术 在岩土工程勘察中,运用钻探技术对地下岩层和土壤进行勘察,可以对工程建设的地下岩层和土壤等信息进行了解,有利于工程的顺利开展。在进行钻探之前,要根据勘察现场的地形地貌等实际情况对地层土质进行初步了解,选择合理的钻探方法和设备。 2.2槽探技术 在地形情况较为复杂,例如陡坡、险道和悬崖峭壁等地区,无法运用钻探技术进行勘察,一般选择槽探技术进行岩土工程勘察。运用该种技术,可以使勘察人员直接到工程内部对勘察内容进行观测和取样,有利于获取一手的勘查数据信息,从而使勘测人员获得更准确和丰富的信息,保证后续施工的顺利进行。 2.3地探技术 地探技术对需要的技术仪器和操作水平都具有较高的要求,因此要根据地探技术的种类选择合理的技术仪器。地探技术分为物理探测和化学探测两种,探测的主要内容包括:土层岩土波速、电阻率、辐射参数、弹性动态和循环性以及土壤的金属含量等。根据不同地质在测试仪器中的不同反应,对该区域的实际地质情况进行查明,具有较高的精确性和技术性。 3基础地质在岩土工程勘察应用中存在的问题 3.1对岩土勘察认识不足 野外地质勘查是获取一手资料信息的有效途径,有利于提高室内勘察报告的质量,为建筑工程的整体质量奠定了基础。但是,在我国目前的岩土工程勘察中,勘察人员由于缺乏对野外地质勘查工作的认识,并不重视野外勘查工作的开展,仅仅将野外勘察工作作为一项任务,并不指派专业的勘察人员进行。导致野外勘查工作的质量不高,数据信息等资料不准确,造成了资源的浪费。由于勘察人员对岩土工程勘察的认识不足,导致勘查技术的选择也较为不合理,勘查工作的质量得不到保障,增加了后期施工的安全隐患。 3.2岩土工程勘察不规范 目前,我国的岩土工程勘察工作的相关规范还不完善,勘察的流程和环节还不明确,导致在进行实际的勘查工作时,一些工作人员的操作不科学,并不能按照相关流程进行,导致岩土工程勘察的结果不准确,影响勘查工作的质量。另外,一些管理人员对岩土工程勘察的认识也不够,使得监督工作的开展没有落到实处,管理效率较低,使得勘察报告中的信息数据不准确,不能为后期的施工提供科学合理的依据。我国的岩土工程勘察工作中只有部分人具有专业的知识和技能,大部分勘察人员的工作能力和工作经验都不足,导致勘查结果的准确性得不到保障,岩土工程勘察工作的价值得不到有效的发挥。 3.3室内测试结果不准确 岩土工程勘察工作中应该根据实际情况选择合理的室内测试形式,将岩土样品及时的送达,按照相关标准和操作要求进行室内测试实验,保证室内测试的及时性和准确性。但是由于目前的室内测试实际操作过程中,一些工作人员,并没有认识到岩土样品及时性送到的重要性,土壤样品得不到良好的保存,导致经常发生室内测试的结果不准确的情况,从而导致工程的施工设计出现问题,对建筑工程的整体质量带来不利的影响。 4基础地质在岩土工程勘察中的应用 4.1在野外勘察中的应用 野外勘查是岩土工程勘察中的重要环节,通过野外勘察,对岩土工程的整体情况进行探测和收集,通过对这些信息的研究和分析,对该地区的地质和岩层分布情况进行总结,为工程施工提供依据。在进行野外勘查时,要注重以下几点:①要对勘察工作进行分层,对探测到的信息根据所分的层次进行记录,保证信息的完整性和准确性;②在利用钻机进行钻孔勘探时,应该对钻孔进行集中勘探,记录勘察的结果;③在进行原位测试时,应该严格根据相关规定的标准和流程进行。进行静力触探试验时,为了降低零漂现象的发生概率,减少试验所受的外界干扰,应该确定好探测的深度,并及时的记录温差情况。在进行标准贯入试验时,根据规范校正杆长和钻孔深度,确定具体测试位置,对标准贯入下降情况进行检测,保证贯入到勘测的软层中,确保勘查数据的完整性和准确性。 4.2在资料收集中的应用 在进行岩土工程勘察时,由于不同工程的岩土情况也各不相同,且一些岩土结构较为复杂,所以,很难通过短时间的勘察获得所需的数据信息。因此,为了保证工程的顺利开展,必须通过岩土工程勘察搜集与地质相关的信息。在勘察后期的搜集资料是为了保证勘察工作的准确性,避免由于勘察错误影响施工的质量。因此,资料搜集是岩土工程勘察工作中的重要内容,是对基础地质技术勘察的补充和完善。例如,在野外勘察工作的后期,应该对基础地质进行划分,搜集勘察后的相关地质资料。由于在进行野外勘察时,是多台钻机同时进行勘查工作的,因此,应该安排专门的人员进行资料搜集工作。在进行静力触探试验时,温差的大小对触探指标将会造成一定的影响,通过分析后期的地质资料,排除其中不确定的因素,对其中的软土信息进行确定,避免后期施工中出现岩土坍塌和变形。 4.3在室内测试中的应用 在进行室内测试时,为了避免因为样品放置时间过长而导致的样本性能变化,因此应该在获得样本的最短时间内对样本进行测试。现阶段,我国在进行原位测试时还存在压力值不标准和数据重复、冲突等情况,为了解决这些问题,在进行室内测试时,应该严格按照相关标准进行,不断的提升室内测试的准确性,降低岩土工程勘察的成本。根据实际的岩土结构和性质,选择合理的采样设备。例如,收集硬质岩土采用单动或双动二重管区取土器,收集软土样本采用薄壁取土器,在进行样本的收集时,应该保证岩土样本的完整性。因为不同的岩土具有不同的性质,在进行室内测试时要充分的考虑岩土的性质。例如,软土的抗压力较低,含水量较高,在进行测试时应该充分考虑这两个性质;黏土的测试应该考虑黏粒含量对测试结果的影响。在进行剪切时,应该将渗透系数控制在6~10cm/s以下,进行快剪试验。表1为某工程基础地质工作内容表。 5结束语 我国土建工程的快速发展促使岩土工程勘察技术得到了较大的提升,但是,现阶段我国基础地质在岩土工程勘察应用中还存在一些问题,必须对相关问题进行分析和解决,以促进基础地质技术的不断完善和岩土工程勘察的顺利开展。在进行实际的岩土工程勘察时,应该根据勘察地区的地形地貌等实际情况,选择合理的勘查技术和勘查设备,提高岩土工程勘察工作的效率,保证勘察数据的真实性和准确性,为工程项目的顺利开展提供准确的信息资料。 作者:曹彦彬 张英青 单位:贵州省建筑设计研究院有限责任公司 工程勘察论文:岩土工程勘察中的综合勘察技术应用 摘要:岩土工程勘察技术作为岩土工程勘察工作实施的重要载体,其技术应用的科学性与合理性成为现阶段岩土工程勘察研究的重点内容。基于此,本文以岩土工程勘探为研究对象,对综合勘察技术在岩土工程勘察中的运用进行了分析,以供参考。 关键词:岩土工程;岩土工程勘察;勘察技术 前言 岩土工程勘察作为工程项目建设前期的重点工作,其勘察结果的准确性、真实性对工程建设质量与安全具有直接影响作用。随着今年里我国岩土工程勘察工作的不断发展,岩土工程勘察技术得到创新发展,而如何科学应用勘察技术组织开展勘察活动,为工程建设施工提供准确指导,成为相关部门研究的重点课题。因此,本文结合笔者多年工作经验,对综合勘察技术在岩土工程勘察中的运用进行了如下分析,以期推动我国岩土工程勘察行业的优化发展。 1岩土工程勘察与岩土工程勘察技术 岩土工程勘察(GeotechnicalInvestigation)是基于岩土工程不断发展的基础上,依据工程建设需求,应用岩土工程勘察技术对工程项目施工所在场地的地质条件(包括地层结果、岩土性质、土质特征等等)以及环境特征进行勘探、分析与评价的工作[1]。岩土工程勘察工作的有效实施在一定程度上为工程建设项目提供了设计与施工的决定依据,对保证工程建设项目施工与运行的安全与稳定具有重要影响作用,是提升工程整体品质不可或缺的存在。由于岩土工程勘察工作的专业性、技术性、实践性较强,设计的理论知识相对较广,因此岩土工程勘察工作的实施存在一定的难度。加之随着近年来我国土木工程事业的不断发展,对岩土工程勘察工作提出了更高的要求,传统单一的岩土工程勘察技术(地层钻探)已经无法满足实际需求。在此背景下,实现综合勘察技术在不同工程项目建设中的科学应用已成为岩土工程勘察工作发展的必然需求,针对工程项目建设要求,实现岩土工程勘察技术的结合应用,如大地电磁场岩性检测技术、工程地质测绘技术、多瞬面波技术、原位测试技术等等,可实现对岩土工程现场地质情况的全方位勘察,为工程项目建设提供全面、真实、准确的勘测结果,提升岩土工程勘察工作质量与效率的同时,也促进了工程项目建设的优化发展。因此,研究综合勘察技术在岩土工程勘察中的运用具有重要现实意义。 2综合岩土工程勘察技术在岩土工程勘察中的运用 随着科学技术的创新与应用,岩土工程勘察技术呈现出多元化发展趋势,其中.工程地质测绘技术、勘探与取样技术、原地测试以及室内试验技术、高密度电阻率技术、横波反射技术、大地电磁场岩性检测技术、多瞬面波技术等在岩土工程勘察中得到广泛应用[2]。基于此,本文结合工程实例就,综合岩土工程勘察技术的运用进行了分析。 2.1工程概述 本文工程项目为3栋8层高的居民住在楼建筑,采用混凝土钢筋框架结构,基础设计为条形。依据《建筑地基基础设计规范》相关要求,地基基底负荷量需高于160kPa,根据相关条例,判定本该工程重要性在二级,地基复杂程度为二级。为保证建筑质量与安全,根据工程项目建设要求,在工程施工设计与建设前,应用综合岩土工程勘察技术对其施工所在地的地质情况进行勘察,对其岩土工程进行评价,用以为工程地基建设提供施工指导。 2.2综合岩土工程勘察技术的运用 根据工程施工场地情况以及工程建设需求,本文主要采用工程地质测绘技术、勘探技术、原地测试以及室内试验技术以及新型多瞬面波技术进行了岩土工程勘察。(1)工程地质测绘技术的运用。工程地质测绘技术是较为常见,也是应用作为广泛的岩土工程勘察技术。该技术主要侧重于对工程施工场地的地形、地貌进行测量,并通过数据分析研制岩土层存在的年限。与此同时,工程地质测绘技术可在一定程度上帮助岩土工程勘探工作人员根据地面情况的分析,为后续勘察技术的选用奠定基础。具有经济、准确、高效的优势。(2)勘探技术的应用。勘探技术是对钻探物等勘探方法的总称,侧重于地工程地下地质情况的勘察,并通过应用与之相关的勘探取样技术,实现取样分析,通过分析得出更为准确的数据,用以提升岩土工程勘察质量。与此同时,不同工程环境选用的勘探方法也不同,因此在应用勘探技术时,需注重具体情况具体分析,在保证工程经济性的基础上合理选择物探、钻探或坑探[3]。(3)原地测试以及室内试验技术的应用。在岩土工程勘察过程中国,为明确探知岩土工程的各物理指标与参数(包括地质强度指标、地下岩层结构指标、岩层固结变化参数以及地质渗透性参数等等)。基于现场环境下的原位测试技术,其工作周期相对较短,代表性较强,可实现对复杂岩土工程的高效勘察。但由于原位测试技术运用的投入资本(人力资本、物质资本等)较大,不适用与大面积的推广。因此,针对应力路径管控难,边界条件相对复杂的岩土工程勘察,则需选择室内试验法进行实践操作。(4)多瞬面波技术的应用。多瞬面波技术(图1)是基于现代技术应用而形成的新型岩土工程勘察技术,可在短时间内进行信息的高效收集与处理。其工作原理是借助不同介质中面波传播存在规律与变化,借助专业设备与仪器向地面发射面波,并通过感应器进行信号感应、收集、分析与处理,形成岩土工程勘察报告,用以体现地下岩土介质结构特征与地质条件,从而完成岩土工程勘察的工作目标,为工程项目建设设计与施工提供准确依据。 3结论 总而言之,岩土工程勘察是工程建设过程中不可或缺的存在,对提升工程建设质量,保障工程建设与运行的安全与稳定具有重要的影响作用。因此,在当今高度重视工程建设质量与安全的背景下,岩土工程勘察单位以及相关工作人员,应明确认知岩土工程勘察工作以及勘察技术科学应用的重要性,为保证勘察结果的准确、真实与全面,需依据技术应用特点,实现综合勘察技术的有效运用,从而提升岩土工程勘察工作整体质量,促进岩土工程勘察行业、工程建筑行业的优化发展。 作者:刘积富 单位:江西省地矿局水文地质工程地质大队 工程勘察论文:建筑工程勘察对基础选型影响 摘要:基础选型是整个建筑的根本部分,对建筑质量、建筑施工等各个环节都产生非常重要的影响。本文将从建筑工程勘察要点以及常见的建筑工程基础类型进行分析,简单探讨建筑功臣观看差对基础选型的影响。 关键词:建筑工程;勘察;基础选型 建筑工程勘察是整个工程的开始工作,也是较为基础的部分,只有经过详细的勘察后才能够获得建筑地点的地质信息和环境信息,才能够展开后续的选型工作。因此,建筑工程勘察对基础选型有着重要的影响,需要对勘察的工作要点进行深入分析,并基于基本的建筑基础类型进行详细的选型工作。 1建筑工程勘察要点对基础选型的影响 1.1对地容地貌的勘察 对建筑地点的地容地貌进行勘察是对地基稳定性了解的初步工作。在对地容地貌勘察的过程中,需要相关勘察人员遵循一定的原则,以保证勘察结果的准确性。①勘测定点工作的展开。勘测定点工作的展开,是为了选择合适的勘探孔深度,因此,在选择勘探点的过程中,应当考虑其数量和布置方式,通常都会在建筑地点周围来选取,且在一定数量的勘探点中选取最为合适的勘探点,并提取样本,进行地质分析。②在对地质进行分析的过程中,通常会借助计算机技术来对地容地貌进行分析,得出相关地质信息,进而为建筑的选型提供参考[1]。由此可见,地容地貌勘探对建筑选型来说有着重要的作用,其不仅能够提供完整的地貌信息,同时还能够为建筑的基础选型提供数据参考。 1.2对土壤的勘察 土壤有着不同的类型,不同的土壤又具有不同的性能,进而对建筑产生的影响也不同。因此,在对建筑进行基础选型前,应当对土壤进行勘察,以便提供详细的土壤资料。如:沙质土与粘质土,两种土壤在含水情况、渗水性能等方面都有着明显的差别,在实际情况中应当区别对待,避免土壤因素对建筑整体造成影响。因此,在对建筑进行基础选型之前,应当对土壤进行成分分析,并通过计算机辅助功能来对土壤性能、特点等作出更加精准的分析,以便得出详细的数据。 1.3对水文地质的勘察 建筑地点的水文地质情况对建筑的安全性能有着直接影响。水文地质包括地下水位、含水量、地下水流向等方面内容。在建筑基础选型前对其进行详细的调查是十分必要的,其不仅对建筑的使用寿命产生影响,同时对其质量也有着直接影响。因此:①建筑的地下水位应当在地基以下,若是地下水位高于地基,则会对地基的稳定性和质量产生影响,使建筑存在严重的安全隐患。②施工地点的土壤含水量虽然不会对建筑产生太大影响,但其也是影响建筑稳定性的因素之一,若是含水量太多,则会影响地基的稳定性,因此,有必要对含水量进行详细调查。③建筑地点的地下水蕴藏量可以为建筑后期的用水情况提供参考,若是过多使用地下水,则可能会引发地面沉降的现象发生,影响建筑的安全,同时也威胁到了人们的生命安全[2]。 2建筑基础类型分析及勘察要点 下面为几种常见的建筑基础类型,在选型的过程中,需要针对不同的基础类型进行不同方面的地质勘查,以保证能够合理展开工程建筑。如图1为基础类型的简单剖面图。 2.1天然地基浅基础 天然地基浅基础是建筑工程中较为常见的类型,具有非常多的优点,如:经济性能高、施工简单、易控制等。该类型通常在楼层较少的建筑中使用,由于建筑的符合较小,占地面积较小,因此,其对地基产生的压力较小。从应用功能方面来看,天然地基浅基础可以分为拓展基础以及连续基础,从构造方面来看,天然基础选型可以分为条形基础、片筏基础等。由于其分类较为明显,因此,在勘察的过程中应当注重以下几方面的影响因素:①勘察人员所勘察的结果应当能够保证建筑的稳定性,并对工程所在地点周围环境的耐久性、适应性能方面认真勘察,保证其能够满足基本的设计需求。②对地基的承载力进行计算,可以通过荷载试验或是压板实验来进行监测,保证地基的承载力能够满足实际需求。③需要对地基的沉降问题进行检验,保证其沉降的数值在允许的范围内,且能够被有效控制,避免沉降问题进一步扩大[3]。由此可见,在对天然地基浅基础进行勘察的过程中,需要相关勘察人员对以上三方面影响建筑的稳定性和安全性的因素进行详细的勘察,避免不合理的情况对建筑产生影响。 2.2预制桩基础 预制桩基基础类型是在先进的科学技术支持下而形成的,同样具有非常多的优点,如:工期较短、施工简便、适应范围广等。在选用该类型作为建筑基础时,应当做好沉桩可行性综合评价。由于预制桩基础需要在较深的土层内施工,因此,勘察人员应当对其上部土层的特点、功能等进行详细评估。在实际情况中,勘察人员应当对建筑地点的地层岩石特性进行深入分析,并根据具体情况展开评价工作,若是基础持力层为硬质岩石,则在施工中应当注重桩尖持力层的岩面状态,以便确认岩石的种类,进而对基础的荷载做出准确判断。由此可见,在对预制桩基础选型进行勘察的过程中,需要针对不同持力层的岩面进行深入分析,对荷载力做出准确判断,这样才能够保证预制桩基础建筑的稳定性,进而为工程的质量提供保障。 2.3沉井基础 沉井基础也是建筑工程中较为常见的类型,主要用在以软土为地基基础的建筑类型、桥梁工程在河海中的基础类型。该基础类型在具体的施工过程中所采用的施工方法相对较为特殊,其主要通过对井壁四周冲水增加自身重力的方式来实现下沉,或是直接在井内挖土,然后实现下沉。基于上述特点,在对该类型的建筑基础进行勘察的过程中:①应当重视井下沉的范围内土层的整体特点,是否具有均匀的特性等,且在么有硬夹层的地基中更应该重视该问题。②在勘察的过程中还需要针对沉井对周围建筑物影响等问题进行深入勘察,避免对周围的建筑物造成破坏。③需要勘察沉井的井底基础持力层的产状和平整程度,保证沉井的过程中不会出现倾斜的现象,避免其影响施工进度和工程的质量[4]。 3勘察过程中的注意事项 建筑工程的基础选型勘察工作是相对较为繁琐的工作,因此,勘察人员应当在实际情况中注重以下几方面内容:①为了减少勘察所耗费的时间,勘察人员可以在勘察前根据建筑地现有的数据进行勘察纲要的编写,这样不仅能够有序展开勘察工作,同时也能够避免勘察过程中出现遗漏的现象。②勘察人员应当选择合适的勘察方式,如:钻探、取样、试验等,根据各自的优势来展开勘察工作,如:干钻取芯钻进、泥浆护壁回转钻进。③对勘察的资料进行详细记录,并进行适当整理和分析,避免在勘察过程中遗漏相关数据,造成勘察结果的不准确,以便为基础选型工作提供完整的数据基础[5]。 4结束语 总而言之,建筑工程勘察工作对基础选型有着十分重要的作用,能够为基础选型提供完整的数据支持,同时也能够最大程度保证建筑的稳定性。因此,在建筑进行基础选型前,必须要进行勘察工作,对建筑地点的水文地质、地形地貌以及土壤等进行深入研究,并根据不同基础类型的特点进行针对性勘察,保证工程的质量达到相关标准。 作者:李贵 单位:宜春市地质队 工程勘察论文:岩土工程勘察设计初探 摘要:众所周知,我们国家的国土面积广阔,每个区域的岩土类型有着很大的差别。为了更好的开展社会主义建设工作,就需要认真分析各个区域的岩土工程特性,做好项目勘察设计工作。作者在此前提之下具体阐述了当前时期我们国家的岩土工程勘察设计有关的内容,论述了工作中存在的不足之处以及具体的应对方法等。 关键词:岩土工程勘察设计;工程建设;现状;发展前景 前言 最近几年,国家积极发展建筑行业,此时许多的建筑工程开始出现在祖国的大江南北。然而由于我们国家的国土面积非常宽广,每个区域的岩土类型有着自身的独特性,因此在具体开发的时候,我们要面对的地质环境非常复杂,导致岩土工程在开展的时候面对很多难题。岩土勘察设计工作是一项非常基础性的内容,它的开展是否顺利直接的作用于后续的工程建设工作。我们之所以开展该项勘察设计活动,其最主要的存在意义是为了结合项目地质学等知识,辅助先进设备和科技方法来对项目开展实地调查,并把勘察得到的数据评估以及设计,为后续的建设工作的开展提供所需的内容。 1岩土工程勘察设计理论概述 通过分析可知,我们之所以积极开展勘察工作,其主要的目的是为了为后续的建设工作做好前期数据和资料准备工作。在具体的开展项目建设工作的时候,岩土工程有着非常重要的存在意义,精准的勘察工作能够确保后续工作的品质良好,能够保证整个项目的质量优良,所以,我们一定要确保勘察设计工作顺利开展。最近几年,由于建筑市场的不断发展,此时岩土项目勘察工作的工作内容明显增加,在这种复杂的背景之下,只有积极改革勘察设计的方式,才能够保证市场发展有序,才能够发挥出工作的存在意义。对于我们国家来讲,为了提升我国的勘察设计能力,相关机构陆续制定了多条政策用以引导勘察设计工作,便于其更好的为国家的建筑事业贡献力量,更好的创造价值。 2岩土项目勘察设计情况简述 2.1工作者的总体素养较低,技术能力有限 我们国家目前拥有许多的岩土项目勘察设计工作者,然而其中绝大部分的人员的技术能力较低,只有很少一部分人员的工作水平能够和国际接轨。除此之外,团队的勘察技术有高有低,影响到工作的顺利开展。目前很多的技术工作者仍旧使用以往的设计技术,在工作中容易受到很多要素的影响,而且结果也有失精准性,对于设计施工工作来讲非常不利。对于有关的管理机构来讲,在工作中没有意识到对技术工作者能力培养的重要性,未定期举办培训活动,使得技术工作者的能力得不到提升,在开展勘察活动的时候时常发生不协调问题。同时,在当前时期,在进行勘察工作改造的时候,未合理开展技术交流,未适时的引入国外的优秀工艺。 2.2岩土勘察工作成果质量不高 目前,我们国家绝大部分的岩土项目勘察设计机构已经实现了完全企业化的运作模式,所以在开展运作活动的时候其所需的费用不再由国家调拨,而是自负盈亏。这种运作模式的出现有利有弊,其弊端在于此时企业过于重视利润,忽略了技术和质量两大要素,很显然长此以往必然会导致勘察设计的结果有失精准性,质量得不到提升,最终影响到项目建设工作的开展。具体体现为工作者为了提升效率,通常会加班加点,工作中难免会出现各种失误,加之企业为了获取更多的利润,只能不断缩减工作成本,最终导致质量下降。钻探与取样过程不符合勘察技术标准,同样是为了提高工作效率,在工作期间不重视分层的准确度,甚至还会造成勘测上的疏漏。 2.3勘察技术与勘察质量标准未能符合国际要求 我们国家的勘察技术和西方国家比对来看还是有一定的差距的,具体来讲主要以为我们国家在该方面和西方国家的交流力度较低,缺乏沟通,目前我们国家的勘察技术仅仅是在传统工艺的基础上稍作发展,较为闭塞,对于和西方先进水平国家接轨来讲非常不利。 3岩土工程勘察设计的主要内容 具体来讲,岩土工程指的是岩体以及土地的使用以及改造等内容,具体包含勘察、设计、施工以及监测等工作事项。岩土工程勘察指的是按照工程要求,对场地的岩土条件、环境特点、地质特征进行调查、分析与评估,并以此编制相关的勘察文件。相对于其他勘察工作而言,岩土工程勘察更具有针对性,且它以实现工程建设需求为目的,故在进行勘察工作时应以此为中心开展各项工作。查明、评估建设区域的岩土情况、环境特征以及地质条件即为岩土工程勘察的内容;将各项情况调查清楚同时获得有关数据,对岩土工程条件进行分析评估,并采取相应的措施解决相应的问题,确保工程的有效安全开展,则是岩土工程勘察的任务,其中涉及的技术有勘探与取样、地质调查与测绘、现场监测与检验、数据分析等。 4勘察设计工作存在的问题简述 4.1没有做好准备工作 在开展项目勘察设计工作以前一定要确定工作目的所在,只有这样才能够明确工作的方向,才能够做好准备活动,才能够确保后续工作有序进行。不过,通过分析具体的工作情况可知,当前时期在开展工作的时候,未做好准备活动、目的模糊的现象非常常见,具体来讲有如下的几个体现。工作不完善,结果不细致。比如一些勘察人员在开展工作的时候不细致,内容不完善,进而使得项目坐标和拟建内容的形式十分模糊。同时,因为一些勘察机构未认真开展准备工作,使得项目在具体开展的过程中不断遇到各种地质问题,严重的影响到项目的开展,使得项目的品质变差。上述的各种现象的出现均是因为施工方的前期准备活动未开展到位,工作目的较为模糊,未依据工作步骤开展工作而导致的。 4.2未合理运用勘察设备 目前绝大部分的勘探企业都未及时更新工作设备,这就导致了工作能力的提升受到极大的影响。除此之外,在实际工作中,工作者在使用设备的时候问题频出,比如不了解设备的性能随意使用设备,这就直接导致勘察数据较之于真实数据存在很大的偏差,导致最终的质量得不到保证。 4.3勘察纲要方面的问题 对于岩土勘察项目来讲,纲要的制定有着非常重要的意义。在实际工作中一定要确保其精准完善。不过,具体情况是许多企业未实现上述标准,具体表现为纲要不完整。通过分析可知主要的原因在于一些机构未真正意识到纲要编订工作的意义所在。个别企业在纲要没有完成审核的时候就使用了,这不但是一种不负责的体现,同时还是一种低素养的体现。 5提升工作品质的方法简述 5.1制定合理的地方性勘察规范 对于岩土勘察工作来讲,注重事实是务必遵守的一个原则。因此,在实际工作的过程中,一定要结合所在区域和项目的具体情况实事求是的开展工作。众所周知,我们国家的国土面积宽广,各个区域的地质条件有着很大的差别,只有工作中遵守实事求是原则才能够确保项目的质量良好。因此勘察规范不能够一刀切,而应在分析客观的地质条件之后,结合勘察准则来制定具有地域特点的勘察规范,从而使勘察规范的可行性与现实性得以增强。 5.2切实提升工作者的工作能力和素养 身为项目工作人员,只有自身的技术和素养高超了才能够保证项目的品质有保证。对此,我们一定要积极开展工作者的技能和素养培训工作。比如实施轮岗制度,确保岗位间得到很多的交流;积极进行学术交流,确保工作者的工作面得到扩宽;做好培训工作,聘请专家开展知识讲座,确保工作者的知识能力得到提升。 5.3发挥基础理论的作用 岩土项目勘察设计工作牵扯的知识点非常多,比如力学以及地质学内容,它们都被划分为基础理论范畴。在具体的开展工作的时候,一定要发挥出基础理论的存在意义,合理利用先进设备,认真遵守工作流程,以此来获取最为精准的信息,为项目设计工作的开展打下坚实的基础。 5.4利用先进技术提升勘察工作的精准度 科技的发展使得我们的生活有了非常明显的改变,对于项目勘察工作来讲,也应该积极利用各种先进技术提升效率,把先进技术融入到设计工作之中,以此来节省资源,提高工作质量。 5.5工作中要注意的要点 第一,认真分析安全性。由于土体会有存在一定的变形,加之预应力的改变等原因的存在,使得土层防护能力变差,进而使得岩土项目的安全性大打折扣。对此,在开展设计工作的时候一定要高度关注安全防护内容。第二,把多种方法融合到一起,提升总体效益。项目勘察设计工作开展的是否准确会直接的影响到项目的总体利益,所以在设计的时候一定要确保施工方法的实效和经济性。第三,认真评估项目对环境造成的干扰。项目开展的前期阶段会对附近的生态造成一定影响,比如地表下沉,项目爆破的时候形成的地下水位变化以及震动等都会造成一定的影响,因此在具体开展的时候一定要多方调查,比如水文以及地质情况等,目的在于将项目施工工作对环境造成的不利影响降到最小。第四,认真辨别防护方法。在使用防护方法的时候,一定要认真辨别。个别时候,虽然使用了防护方法但是却没有收到预期的目的,比如增加了锚杆密度但是没有增加长度,或是长度改变了但是成孔直径变低了等等的很多现象都会影响到防护效果的提升。 6岩土工程勘察设计发展前景展望 6.1工程勘察技术的发展 我国岩土工程勘察设计的研究工作与项目实施在未来均会遇到较为严峻的挑战。首先是在城市化发展进程中地基深度开挖的保护问题,包括城市建筑基础设施的优化设计与改造问题;其次是沿海地带由于围海造田而引起的特殊土质问题以及特殊土质勘察技术问题,比如湿陷的软质土层所带来的施工问题和建筑实体的安全性问题;然后是大型的交通运输建筑设备建设的技术问题,随着我国社会经济持续发展,各种高技术难度的岩土工程勘察项目会逐渐增多,比如跨海大桥、海底隧道、地铁轨道等;另外,还有岩土勘察过程中的资源浪费与资源科学利用的问题,比如空旷地的填埋、污染地区环境的治理和废料的处理以及回收利用等。 6.2水文地质工程勘察 岩土工程与地下水系统息息相关,地下水的存在和地下水位的变动均会对建筑工程产生重要影响。建筑工程中使用的建筑地基以及水工构筑物在进行防渗施工处理时,都与地下水密切相关。当下我国岩土工程勘察设计技术主要包括运用计算机技术对岩土工程勘察工作得出的资料数据进行数值分析,并科学考察复杂补给条件、渗流等因素,实现对地下水控制状态的分析与资源评价。与此同时,在研究非饱和渗流理论的前提下,构建方程并确定相关参数。逐渐建立起地下水动态变化规律测试及运动特性参数采集的自动化处理系统。 6.3现代化勘察技术在岩土勘察工程中的广泛应用 现代化勘察技术能够在岩土勘察工程中得到广泛应用主要得益于地理科学信息技术的全面发展,其中最重要的技术为地理信息系统(GIS)。地理信息系统软件、数据库技术以及网络技术的运用可以明显提升信息的收集以及分析的速率,而且可以确保品质良好。在具体的使用的时候,工作者一定要深入分析技术特点,逐步提高技术操作能力。 7结束语 对于项目建设工作来讲,勘察设计有着非常重要的存在意义,会直接的作用于项目的进展速度以及品质,最主要的还会影响到相关人员的安全。不过通过分析可知,当前时期我们国家的岩土项目勘察工作在开展的时候存在很多的问题,严重影响到质量的提升,所以,作为相关企业和工作者,必须积极学习有关规范,切实改变工作方法,积极收集有价值的材料,在工作中一旦发现问题要第一时间处理。我们坚信在广大工作者的共同努力之下,我们国家的岩土项目勘察设计工作一定会迎来更加美好的明天。 作者:王勇智 单位:四川省地质工程勘察院 工程勘察论文:岩土工程勘察土工试验中的问题 摘要:随着近几年我国综合经济的迅速发展,我国的建筑行业也随着形势迅猛发展起来。并且近些年来我国一直在缩小城乡差距,有很多建筑工程在这一期间不断进行建设,使建筑行业得到迅猛的发展。随着经济水平的不断提高,对建筑施工行业的技术要求越来越高,而对于质量则有着更高的期许。岩土工程勘察土工试验是一个建筑物打基础的时候的基础性工作项目,岩土工程勘察土工试验是对土壤进行各种分析,比如力学指标分析还有物理分析。对基础土壤进行分析可以方便设计以及施工人员对建筑物施工,并且保证施工人员的安全,对整个项目有着至关重要的影响。 关键词:岩土工程勘察;问题及解决方案;方案的选择;对策建议 在整个施工过程中基础是十分重要的,它承载了整个建筑的重量,是一个建筑工程设计和施工的基础。俗话说的好,根基是一棵树最重要的部分,相同的基础也是一个建筑最重要的部分,如果根基没有做扎实那么上部建筑建得再好也是徒劳一场。岩土勘察的目的就是查明建筑范围内的地质条件的好坏,做一个比较客观的地址分析,同时进行一个专业的评估作出指导意见,从而为了施工提供了可靠意见。 1依据充分、目的明确才能满足设计要求 充分理解设计的意思,这样才可以合理地选取勘察的方法,科学地进行分析合理布置每个时间段的工作内容和工作量。只有将设计人员的意图理解清楚才可以顺利高效的解决岩土方面施工的问题。施工规范中提到,在施工之前应该提前明确很多种问题,比如:将带有坐标以及建筑总平面地形图的图纸进行全套搜集,还有整个建筑物的建筑性质规模还有结构形式等等情况进行罗列整理,务必将整个建筑的情况进行全面了解这样才能搞清楚整个建筑的设计师对地质勘探的要求。但是在市场上还存在另一种情况就是在对建筑结构甚至设计要求都不明确的时候,地质勘察单位仅仅凭借业主方对本地块的期许以及陈述进行有目的性的地质勘探,结果就导致勘察出来的结果与实际情况严重不符,甚至连土建工程施工情况都不满足,如果继续施工那么后果不堪设想。举个例子,某机械厂房它里面有很多机床设备重量很大,如果底下是天然的地基土,那么根本不能承载设备的重量,所以在动工建设前通过分析准备采用桩基础。但是当初这个地质勘查单位为了接下这个工程,不仅仅使用低价中标的方法进行操作,而且完全按照业主的意思为了节省费用使用天然地基进行建设,所以造成地基桩的钻孔深度不够,没有办法完成设计的荷载重量的承载,最终导致返工再次进行地质勘探耽误不少工期,造成很大损失。本身是一件很简单的工程,进行勘探然后进行施工,但是最终却又返工,费时费力。所以,通过这个先例,我们应该有所收获。我们千万不能偷工减料,一定要在理解清楚设计要求的前提下进行勘察,这样才能在有目的性的情况下完成施工任务,满足土建工程的设计要求。 2勘察中土工试验中常见的问题及解决方案 2.1定期对设备检测或换新 我们技术人员经常使用的器械应该进行定期检查其精准度以及损耗程度,应该在发现问题后尽快进行维修或者换新,这样才不会影响下次使用效率保证每次测量出来的都是精确的数据,保证检测的效率。对于那些已经使用有些老化的器械或者没有老化但是精确率已经有偏差,已经无法进行再维修的就向上报备提出报废申请。对于这种情况,部门主管人员应该给予足够的重视及关注,时常过问一下器材维护情况等,不能让这种老旧的设备继续用在土工试验中来,应该及时增添新技术新设备,将老旧设备进行替换。 2.2对土工试验设备根据规范进行完善 随着近几年经济的快速发展,市场上物品琳琅满目挑选时应该十分谨慎。因为现在同等规格不同质量的器材十分普遍,所以政府部门应该加大对市场土工试验设备的质量把关。对于土工试验器材从在工厂生产到用户拿到手里使用中间的各个环节都进行把关,对每个环节都进行有效合理的管理,将这种对假冒伪劣产品的打击工作从源头做起,杜绝非标产品流入市场混淆消费者的选择。其次,对于各个单位的采购部门也要设定规章制度,禁止采购部门从非正规渠道进货,一定要求正规厂家的直营店进行购买采购,开具由相应部门下发的正规发票,从各个方面进行把控,以保证土工试验检测数据的准确性和合理性。 2.3加大对样品的检查 对于岩土工程的勘察作业中,对于样品的取样过程中,土质总是会多多少少的被人为地进行干扰,这样一来就对试验样品的数据造成很大的误差可能,因此,要求我们施工人员在施工过程中尽量保持原来的状态。正确的施工方法是这样的:使用符合国家标准规范的取土仪器进行取土,保证样品的质量。在钻孔取土的过程中要保证不能出现塌空以及样品缩小直径等现象,否则要重新进行试验直到合格为止。在进行施工之前要对仪器进行检查,是否有上次试验残留在取土仪器中,金属仪器中是否有铁锈等等,一定要十分谨慎,防止一切对实验结果有影响的东西对实验进行干扰,影响实验结果。并且在使用取土仪器的时候要检查取土仪器的规格型号是否符合规定,以免影响试验过程的数据。取出的样品土壤要进行标注,区分样本位置以及名称。对于样本一定要小心,不要对土壤进行摔打,以免影响实验结果。 2.4要正确认识试验的重要性 对于土壤进行土工试验的技术人员,一定要从内心认识到试验对整个建筑影响的重要性。一定要端正心态,不要为了迎合业主的期望对实验数据进行更改造假。其次要多于同行们进行技术经验的交流,互相学习互相监督,避免大事故的发生。再有就是一定要不断精进自己的技术水平,要定期参加对土工试验人员的技术培训类课程,以及各个高等院校组织的培训教育。认识到土工试验的重要性才能从根本上杜绝建筑基础施工不合理的可能。这样才能保证基础的安全,也就是整栋建筑物的安全。 3勘察测试手段和方法的选择 每个检测方法的使用范围都不同,各有各的长处和缺点,所以我们应该对实验结果进行合理分析得出相对来说比较合理,比较公正的结果,然后对勘探方法进行选择,以便得出最终结果。随着建筑行业的不断发展,很多企业都如雨后春笋一般成长起来。这样各个单位都有很大的竞争压力。所以在激烈的竞争中有一部分勘察单位不是将注意力放在精进自己的业务能力方面而是为了中标得到项目而偷工减料,大量布置静探孔,甚至有的全部布置成全静探孔。这种方法比较适合在沿海部位使用或者湖泊部位进行检测,但是在一些山前冲击平原或者颗粒较粗水位较低的地势进行运用就不太合理,检测出的结果有很大的偏差。所以根据地形地貌合理的选择勘察方法对得出正确的结论十分重要。所以在勘察施工过程中,针对当地的地基图纸进行选择合理的检测手法和试验方法对整个项目的施工十分重要,是确保实验结果准确性的基础。 4小项目取样和原位测试数量不能满足规范要求的问题 当岩土施工人员对一整个项目的地块进行检测的同时应该对整个施工范围的地块的图纸进行熟悉,将建筑物的位置以及坐标都在图纸中进行标注,方便后面施工需要。对整个项目检测试验的施工有以下两点注意事项:第一点在对规范熟悉的同时进行计算,在施工范围内的地方取多少个试验点比较合理。用总面积除以规范中单位取样点的合理范围,这样就得出单位取样点个数,这个数据比较有试验代表性,也可以适当加误差量,这样得出的结果比较公正合理。第二点对规范熟悉,合理分配取样施工的位置,不要对项目取样位置设置过于紧密,应该将试验点均匀分布在整个项目的各个位置,这样取出的样品数据进行加权平均,那么这种方法得出的结论基本可以代表整个项目的土壤数据数值。可以将每个地方的特殊情况都考虑在内,可以代表试验的合理性和普遍性,保证结果公平公正。 5结束语 在土工试验的过程中,结果的可靠程度还有准确程度不仅仅是和所提供的样品的质量有关系,还会受到试验本身基本特征等的因素干扰。所以,应该在试验过程中对容易发生问题的各个部位以及细节部分足够重视,并且在得出实验结果时对结果进行客观细致的分析。试验分析的同时应该将试验品的特征以及特性进行充分考虑,在综合各方面问题后得出一份数据结论。多次试验得出的结论比较客观,可以为施工过程提供比较可靠的资料依据。 作者:刘泽澍 单位:北京东方新星石化工程股份有限公司 工程勘察论文:水利水电工程勘察设计问题与对策 摘要:水利水电工程建设是我国经济建设过程中的重要内容,针对水利水电工程建设而言,必须要加强对水文地质条件的勘察,做好水利工程设计。本文对水利水电工程勘察设计存在的问题和对策进行分析与探讨,旨在提高水利水电工程施工水平。 关键词:水利水电;勘察设计;工程建设;测绘 自改革开放以来,水利水电工程建设在我国社会发展中占据的地位越来越重,在水利水电工程建设过程中必须要做好地质勘察,水文地质勘察是最重要的环节,很多水文地质问题容易被工程人员忽视,水文地质和水利水电工程之间的关系十分密切,而且相互之间会产生一定的作用和影响,尤其是对工程项目的耐久性、使用寿命等,都会产生直接影响。因此在水利水电工程建设过程中必须要加强勘察设计,对各种测绘技术进行应用,从而提高水文地质勘察水平,为水利水电工程建设提供准确、真实的数据信息。 1水利水电工程给勘察概述 水利水电工程勘察是对地质、地层、水文情况进行了解的重要过程,在地质勘察过程中,勘察人员必须要具备专业的知识技能,一方面是对地质学有一定的了解,另一方面要对测绘技术有研究。在水利水电工程勘察过程中,测绘过程应该要完成对水利水电工程勘察项目中的各种地质情况的勘测,并且将测绘得到的数据反映出来,为工程项目提供相应的施工方案和信息。水利水电工程勘察项目的技术要求较高,而且在勘察过程中具有一定的难度。当前我国经济建设水平不断提高,水利水电工程项目越来越多,工程项目质量受到外界地质因素的影响较大,尤其是在一些地质条件不太好的地区,水文地质对水利水电工程的影响很大。针对水利水电工程项目而言,在进行工程勘察时,应该要重视工程周围的水文情况,尤其是地下水的埋藏情况,在调查的过程中,应该要对调查的重点进行明确,比如要设置必要的调查指标体系,要弄清地下水的类型、补给、排泄条件、地下水位、水位的变化规律等,从而对工程选址地区的水文地质条件进行了解,为水利水电工程项目施工提供准确的支持。对于一些涉及到基坑的工程项目,还应该要做抽水和压水的试验,要调查土层的渗透性情况,对地下水可能出现的突涌、流沙等潜在的威胁要进行分析,然后制定相应的施工方案,提高水利水电工程项目施工质量。 2水利水电工程勘察设计存在的问题和对策 2.1水利水电工程勘察设计存在的问题 (1)未充分勘察就进行设计。水利水电工程勘察设计是工程施工的前提,在当前水利水电工程建设过程中存在的一个严重问题是对工程项目的勘察力度不顾,没有进行全面勘察就开始项目设计,导致水利水电工程项目设计与实际情况之间的差距较大,设计不合理。(2)勘察技术精确度不高。水利水电工程勘察设计对勘察技术有着较严格的要求,必须要按照水利水电工程勘察设计的标准和要求进行勘察、测绘,但是当前有的勘察人员的综合能力水平不高,技术相对落后,加上有的水利水电工程比较隐蔽,勘察难度较大,因此勘察结果精度不高,有的数据不真实,对水利水电工程施工带来影响。(3)水利水电工程总体设计有盲目性。在水利水电工程项目建设过程中,有的工程项目设计人员对工程的实际情况了解不够,在设计的时候凭借经验进行设计,或者完全依赖于水利水电工程勘察结果,没有对工程进行进一步分析,忽视了水利水电工程建设过程中最重要的“因地制宜”的因素,对水利水电工程整体质量造成影响。 2.2水利水电工程勘察设计策略 (1)提高水利水电工程勘察及设计能力。勘察是水利水电工程建设的重要基础性工作,是为水利水电工程提供信息、资源的基础,在勘察过程中,要不断强化勘察人员的技术能力,勘察人员要掌握水利水电工程勘察工作的技术标准,按照相应地要求和规范进行工程勘察,确保数据的准确性。在当前时代背景下,要加强对各种勘察仪器的充分利用,切忌墨守成规,借助各种新型仪器设备提高水利水电工程勘察质量和精度。(2)根据实际情况进行勘察设计。在水利水电工程施工过程中,很多质量问题都是来自于设计不合理,而设计不合理又与水利水电工程勘察有关,由于勘察不准确而导致设计中的参数出现偏差、地基处理不当等。对此,在勘察设计过程中,必须要深入到水利水电工程项目选址地区进行实地考察,尤其是要针对各种细节问题进行处理,在保障安全系数符合标准的前提下实事求是地根据实际情况进行设计,提高勘察数据的准确性,为水利水电工程建设提供充足的数据支持。(3)严格按照水利水电工程勘察设计标准进行设计。在水利水电工程勘察设计过程中要严格按照设计标准实行设计,首先要对水利水电工程周边的建筑物进行等级分类,相关建筑物应根据规定采用一定的防洪标准,确保建筑物达到规范内发生自然灾害时能保证其安全。同时,要对水利水电工程项目的质量标准进行设计,确保水利水电工程项目满足质量要求,减少安全隐患。(4)应该要加强对工程地质勘察活动的规范化管理,尤其是要加强对工程地质勘察技术的学习,要对勘察工作的目的、任务、评价等进行规定,工程勘察人员要了解工程勘察项目的具体内容,要将水文地质的勘察纳入到工程地质勘察过程中,提高地质勘察水平。 3结语 综上所述,水利水电工程勘察设计是工程建设的基础,随着水利行业的不断发展,水利水电工程项目越来越多,在项目勘察设计过程中,要把握严格的勘察设计标准,对水利水电工程勘察设计过程中的问题进行解决,提高勘察结果的准确性。 作者:侯国栋 单位:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 工程勘察论文:岩土工程勘察存在问题 【摘要】岩土工程勘察因关系着工程的安全和经济利益等方面,故而对确保建筑施工安全有序、稳定进行起到关键性作用,但又因为其对建筑工地进行勘察所规定的时间较短较紧张,所以任务负担很重。论文就此展开讨论,希望能为相关领域提供帮助和参考。 【关键词】岩土工程;实地勘察;建筑结构 1引言 岩土工程勘测关系着施工的安全性,是对建筑结构设计和确定的关键依据。随着我国人民生活水平的提高,城乡建设和高层建筑工程呈现可持续发展的趋势,但为了保障建筑工程的安全性就需要更加注重岩土工程勘察,这将对推动我国建筑事业的改革和发展产生重大影响。但就目前来说,我国岩土工程勘察发展较为缓慢,仍存在些问题急待解决。 2岩土工程勘察的关键意义及存在的问题 2.1岩土工程勘察的关键性 相对来说,就岩土工程勘察方面与一些发达国家相比较,我国已经取得了一些显著的成果,但尚存在很多不足之处需要解决,例如,我国在岩土工程勘察的领域不够宽泛,有待开拓新的地区。虽然我国在很多施工建设工程中要采用岩土工程勘察技术确保施工的安全性,但在整体上还有很大的进步空间,并且我国在岩土勘察工程中不能很好地利用高科技技术和设备,对此应该认识到自己的不足并积极解决。岩土工程勘察的发展关系着很多企业的发展,其为推动我国经济的发展起到不可估量的作用。在未来很长的时间内,我国的岩土工程勘察需要勘察人员正确面对勘察中存在的问题,并结合自身经验,以科学发展的眼光寻找解决方法和突破传统的岩土工程勘察模式,开辟新的路径去更好地完成岩土工程勘察工作。在建筑工程动工之前,需要根据岩土工程勘察所提供的相关数据信息对施工进行设计,这对保证建筑的安全和质量达标起到关键作用,否则将导致严重的问题产生。若施工的设计过于保守将对成本要求过高,降低效益;若过于不严谨会导致工程的安全性不够,不利于施工有效顺利进行,严重甚至威胁到人们的生命财产安全。由此可见,在岩土工程勘察中相关人员要时刻担负起社会责任感,时刻保持清醒的头脑,以科学的发展态度看待施工对象和范畴。然而,在实际的勘察工作中数据资料的丢失和不足往往会受到费用等外界条件的影响,而数据和参考资料的可信度越低会使施工进展变得艰难而缓慢。 2.2勘察工作准备前期出现的问题 在勘察工作准备前期因受到众多外界因素的干扰,如时间、地点和气候等不可控制的客观因素,因此进行工作时为满足工作需要需选择合理的方案,故而没有一成不变的死板方案,其要根据不同的场合进行适当灵活的变动。除此外,同样需要勘察人员对勘测地点进行周详的调查,这对勘察人员来说无疑是非常严峻的考验,其需要根据施工工程制定好工作的预案和工作的流程。勘察人员在勘察时要尽可能地做到细致严谨,在收集和记录数据资料时应该避免一味地追求速度而忽略了效率,使数据不能真实地反映勘察工程的实际状况,对施工工地造成安全性威胁[1]。另外,在进行采取样本的勘察工作时对选取的样本数量和质量都有很高的要求,但若样本数量不足或并不能真实反映勘察地点的实际情况时,将使勘察结果严重不符合实际。 2.3勘察技术不足 随着科技的发展,计算机等高科技产品进入了我们的生活当中,在商业活动和工程建设当中也起到关键性作用。国外一些发达国家早已将计算机应用到了岩土工程勘察工作中并取得了可观的成果,而我国在这方面来说相对较弱,存在很大提升空间。而这种现象产生的主要原因是因为我国在勘察工作中设计应用到的软件功能性单一,对数据处理的能力并不可靠,存在一定局限性,使得实际勘察所得数据不具有代表性,造成施工困难。对此,我国应当积极吸收国外先进的技术来提高计算机在相关领域的应用,顺应时代的发展潮流,促进各领域的经济发展。为提高勘察水平和数据可靠性需要引入高科技设备,合理使用科学技术解决实际勘察时人力所无法做到的工作,为工作提供方便快捷,实现岩土工程勘察的电子信息化,促进其经济效益的加速产生。 2.4勘察人员的素质不高 在我国,就岩土勘察人员应具备的素质来讲主要分为两种,其一,需要具备很强的野外实地勘察能力,确保勘察数据信息的准确力度;其二,勘察人员在室内需对施工数据进行合理实验和有效检验。而就目前国内形势来说我国对高素质的勘察人员供不应求,很多勘察单位为了保证勘察工作顺利进行将并不达标的勘察人员分配安排到勘察工作当中,对勘察工作造成不利影响,因此,我国应该加强对勘察人员综合素养的提升,保证岩土勘察工作的安全性、专业性。 3改进岩土工程勘察的相关举措和实施办法 3.1完善勘察前期工作 由于我国岩土的分类众多和勘察环境的差异,故而对不同的岩土需要采用不同的勘察方法。但在勘察的过程中为了提高勘察效率需要根据不同的实际情况对勘察方法进行合理选择,更不能为降低成本而选择不当的勘察方法对施工造成一定安全隐患。在岩土勘察前期需要做好相关调查以便在进行勘察时做出正确判断。 3.2提高勘察效率 为了提高勘察效率需要确保设计工作和勘察工作同时开展,方便岩土勘察工程收集到可靠的施工工程相关数据信息供设计单位设计出安全的方案时使用,而在实际的勘察中要充分利用好计算机处理数据的功能,可有效避免人工在进行数据分析时的粗心造成数据不当。就如何合理高效使用计算机提高设计的质量,对勘测单位要求很高,需要其不断学习和引进先进的数据处理技术。而岩土工程勘察与设计的有效相结合,不仅能促进整个行业的经济发展,在一定程度上还能够避免资源浪费和勘察人员方面消耗,还能降低人为的失误[2]。岩土工程勘察应该及时引进先进的技术,例如数字化和相关的地理探测技术。 3.3提高勘察人员的素养 勘察人员的素养高低直接影响着勘察工作的质量好坏,在一定程度上决定着勘察数据的准确度,对提高施工工程的效率有关键作用。对此,我国应该重视对勘察人员的综合素质培养,对勘察人员做好相关培训工作,培养其爱岗敬业的精神并愿意对勘察工作进行深入的学习研究。在勘察单位对人员进行聘用选拔时,应该划定合适的标准,为勘察人员选择合理的岩土勘察工作岗位,增强勘察团队的凝聚力和团结力,才能更好地使勘察工作准确顺利进行。 4结语 在本文中,对当前岩土工程勘察的发展趋势和发展中存在的问题进行讨论和研究,同时对出现的问题提出了一些客观的见解和有效的建议,可以看出要想大力发展岩土工程勘察工作,需要勘察人员的不懈努力和积极学习探索的精神,只有加强培养勘察人员的综合素质和其严谨的工作态度,同时提高勘察人员的工作效率,才能确保数据的精确性和可靠性,保证施工工程的质量和进程,保证我国建筑相关行业的稳定发展。 作者:陈军弟 张亮 单位:浙江省化工工程地质勘察院
地质钻探论文:超前水平钻探技术在隧道地质勘探中的应用 摘要:文章以某隧道工程地质勘探为例,介绍了改善超前钻探预报的必要性以超前水平钻探方法,对实际隧道工程的超前水平钻探勘探进行了分析,总结了隧道的地质情况,提出了施工建议及钻探质量控制措施,以确保施工安全以及施工质量。 关键词:超前水平钻探;隧道工程;地质勘探;钻孔质量保证措施 一、概述 随着我国国民经济发展迅速,高速铁路、高速公路、城市轨道交通等工程大规模地建设,长大隧道数量也越来越多。作为隐蔽工程的公路隧道、铁路隧道、矿山隧道、输水隧道等在施工过程中,由于前方地质情况不明,经常会因遇到断层、破碎带、暗河、高地应力等不良地质体而导致塌方、泥石流、涌水、岩爆冒顶等地质灾害发生。这些灾害的出现往往会影响施工进度,造成人员伤亡,给施工单位、国家和人民带来严重的经济损失。有些隧道不仅延伸很长,而且深埋于山体中。对于这些埋藏很深的长隧道,由于其前期的地勘工作受到技术水平和经费的限制,因而在施工前不可能查清隧道围岩的地质情况。随着隧道工程施工的逐步深入,其安全隐患会一一暴露出来。这时需要在施工过程中采取有效方法,对前方不良地质灾害进行准确的超前预报,以便及时地修正开挖和支护设计方案,避免施工事故发生。 二、超前水平钻探方法 超前水平钻探方法是在隧洞内安放水平钻机进行水平钻进,根据钻孔资料来推断隧洞前方的地质情况。钻孔数量、角度及钻孔深度可人为设计和控制。根据钻进速度的变化、钻孔取芯鉴定、钻孔冲洗液颜色、气味、岩粉及遇到的其他情况来预报。由于超前钻孔能够最直接地揭示掌子面前方的地质特征,所以准确率较高,也是地质超前预报一种必不可少的手段。 超前水平钻探方法的优点:(1)预报准确度较高,可以反映掌子面前方一定距离的地层岩性、岩体完整程度、裂隙度、溶洞大小、有没有水以及可测水压高低等;(2)煤系地层可进行孔内煤与瓦斯参数测定,以便采取适宜防范措施,防止煤与瓦斯突出;(3)与物探方法相比,它具有直观性、客观性,不存在物探手段经常发生的多解性、不确定性,且得到的资料可信度高。 超前水平钻探方法的缺点:(1)在复杂地质条件下预报效果较差,很难预测到正洞掌子面前方的小断层和贯穿性大节理,特别是与隧道轴线平行的结构面,其预报无效;(2)在破碎岩体中会卡钻,钻进困难,速度不高;(3)需占用较长的施工作业时间,费用较高;(4)一孔之见,较难形成面的概念。 三、工程实例 某分离式隧道,左幅全长1568m,右幅全长165m。设计路面标高1165.61147m,隧道左线最大埋深约227m右线最大埋深约232m。为确保隧道施工安全和施工质量,并为隧道开挖、支护提供依据,对该隧道进行了地质超前预报。超前地质钻探是利用钻机在隧道开挖工作面进行钻探获取地质信息的一种超前地质预报方法。D1K711+030―D1K710+960段位于冲沟段,为查明地质、确保安全,采用φ75超前探孔进行验证。本段超前地质钻探采用回转取芯钻。钻探孔位置:隧道里程124m;钻孔深度:20.10m。 各孔段主要水文工程地质特征:0.0~2.90m岩芯完整呈长柱状,采芯率100%;2.90~6.30m岩层间较破碎呈碎块状、短柱状,2.90~3.10m,5.60~5.80m见裂隙,有溶蚀现象,溶孔发育,采芯率80%;6.30~15.60m,岩芯完整呈长柱状、线柱状,采芯率95%;15.60~16.20m,见溶蚀裂隙,裂面上见黄色泥质侵染,具构造岩溶溶蚀裂隙的特征,采芯率70%,岩芯呈块状。16.20~19.50m岩芯完整呈长柱状,其中,17.80~18.20m有溶蚀现象,采芯率90%。19.5~20.10m,岩芯较破碎,采芯率100%;该隧道从124m掌子面钻探揭露的20.10m长度内,地层岩性为灰色中厚层状隐晶质结构灰岩,岩质较坚硬,无大的断裂构造通过,未见地下暗河或突水、涌水现象。但在隧道里程126.50~130m段,143~144.10m段,岩芯比较破碎,应注意冒顶做好维护工作,131~132m段,140~143m段,见溶蚀现象,应对溶蚀突水、涌水做好预防工作。 根据现场钻孔资料分析,预测段岩溶、裂隙较为发育,建议采取超前小导管注浆进行预先处理,同时在此段隧道施工过程中,应密切注意沿泥化夹层、溶洞和节理的失稳破坏,同时在可能发育溶槽或溶洞区域,可能突泥和水,故开挖后应及早支护并采取相应的措施,防止麻痹大意思想,并加强监测。 四、超前地质钻探要求 (一)超前地质钻探技术要求 1.孔数:超前水平钻孔每个断面为5个孔,拱部3个孔,边墙脚各1个孔。 2.孔深:连续钻探每循环孔深为30米,并且前后两循环钻孔重叠5米,即25米一循环。 3.孔径:钻孔直径为φ75,其满足钻探取芯、取样和孔内测试的要求。 (二)超前地质钻探工作要求 1.超前钻探过程中应在现场做好钻探记录,包括钻孔位置、开孔时间、终孔时间、孔深、钻进压力、钻进速度随钻孔深度变化情况、冲洗液颜色和流量变化等。 2.超前钻探过程中应及时鉴定岩芯、岩粉,判定岩石名称,并选择代表性岩芯整理保存。 3.加强钻进设备的维修与保养,使钻机处于良好状态;强化协调和管理,各方面应积极配合,减少和缩短施钻时间。 五、钻孔质量保证措施 为提高工作效率,减少地质超前钻探占用开挖工作面的时间,可采用冲击钻与回钻取芯钻相结合的方式。根据地质调绘与物探法结合判断出的围岩危险区域决定是采用冲击钻还是采用回转取芯钻。冲击钻速度快,但是无法取出岩芯,只能通过一些可接指标判断隧道工作面前方的围岩变化情况,加大了对围岩分析的难度;回转取芯钻速度慢,占用施工时间太多,但是能准确直接地对前方围岩进行分析研究。如何选择钻探方法还需根据实际情况专门研究决定。长距离地质超前钻探应按照标准操作要求进行,对钻探质量控制宜采取下列措施: (一)采用系统的钻探程序 1.测量布孔:施钻前按孔位设计图设计的位置用全站仪或经纬仪准确测量放线,将开孔孔位用红油漆标注在开挖工作面上。 2.设备就位:孔位布好后,设备就位,接通各动力电源和供风、供水管路。安装电路要由专业电工操作,确保安全,供风管路要连接紧密,无漏气现象。 3.对正孔位,固定钻机:将钻具前端对准开挖工作面上的孔位,调整钻机方位,将钻机固定牢固。 4.开孔、安装孔口管:孔口管必须安设牢固。 5.成孔验收:施钻满足设计要求,经现场技术人员确认签收后方可停钻终孔。 (二)控制钻进方向 1.钻机定位完毕后,对钻机进行机座加固,使钻机在钻进过程中位置不偏移,做到钻孔完毕钻机位置不变。在钻进过程中应定期检查机器的松动情况,及时调整固定。 2.对钻具的导向装置尽可能加长,并且选用刚度较强的钻杆,从而提高钻具的刚度,减少钻具的下沉量,达到技术的要求。不得使用弯曲钻具。 3.当岩层由软变硬时应采用慢速、轻压钻进一定深度后,改用硬岩层的钻进参数。钻进中应减少换径次数。 4.本循环钻孔完毕后,根据测量结果总结出钻具的下沉量,下一循环钻探时通过调整孔深、仰俯角等措施控制下沉量在设计要求的范围内,达到技术要求的精度。 5.对于100m以上的超长钻孔,应综合工作面岩性、隧道坡度、前进方向、钻杆自重等因素进行钻孔定向综合设计,计算出合理钻进角度。 六、结语 随着隧道工程施工的逐步深入,需要在施工过程中采取有效方法,对前方不良地质灾害进行准确的超前预报,以便及时地修正开挖和支护设计方案,避免施工事故发生。超前钻孔作为直接地揭示掌子面前方的地质特征且较高准确率,是地质超前预报一种必不可少的手段,通过结合工程实例,提出超前地质钻探工作要求以及相应的技术措施,为同类工程提供参考借鉴。 地质钻探论文:煤田地质钻探中孔内情况及事故处理措施 摘 要:必须仔细分析事故,才能采用正确的处理措施并谨慎操作,争取尽快把事故处理好,将事故带来的损失减小到最低限度。孔内事故处理要求情况明晰、措施得、处理快速、操作稳妥。孔内情况及事故分析要认识孔内情况及事故的复杂性,对孔内情况进行正确的分析与判断。 关键词:孔内;复杂;事故;处理 1 孔内情况及事故的复杂性 在充分掌握孔内情况,主观上又能正确加以调控的条件下,事故是可以避免的。从整体上看,事故是可能发生的,钻孔施工目的及施工要求可以不同,施工对象复杂多变,而设备、工艺、操作熟练程度及管理水平又不尽相同等。孔内情况及事故的复杂性表现在如下方面: (1)同一钻孔内可能存在多种复杂因素,如同一钻孔内可能既有易于崩落,又有易于塌陷或涌、漏、缩径的地层,可能引起多种孔内事故,必须注意预防。(2)某种复杂现象可能是导致另一种复杂现象产生的原因。如钻遇漏失层后上部孔段塌陷,考虑防塌可加大冲洗液比重,而比重加大会使漏失更趋严重,降比重防漏似又有碍防塌,在这种情况下必须注意两者间的内在联系。漏失使孔内水位下降,孔壁失去平衡而垮塌,因此漏失是诱发垮塌的原因,应设法堵漏而不应脱离两者的联系,单纯地、孤立地防塌。(3)同一复杂现象可能引发不同事故,如孔壁塌陷可能造成埋钻、烧钻及钻具断、脱等事故。某些事故会随时间而发展,埋钻最典型,卡钻也有可能。不同事故可能同时产生,埋钻的同时由于冲洗不畅而烧钻,卡、埋、烧的同时钻具断、脱等。不同事故可能叠加,如钻具断、脱后处理不及时又被卡、埋。(4)处理过程中孔内情况可发生变化,如处理过程中把断头挤偏、破坏;钻杆甩脱,单头变多头,其中活头位置还可变化;操作不慎落入工具、物件;孔壁扩大或打出新孔等。要按孔内情况的变化修订处理方案。 没有孔内条件完全相同的钻孔,也没有一成不变的钻孔,各类事故之间存在联系,可以叠加并发,互为因果。从这个意义上而言,孔内事故的预防和处理之间也没有截然界限。对套管故障的处理,也是对套管阻留钻具的预防;对孔壁失稳的治理,是对钻具故障的预防。静止地、孤立地研究孔内事故,不可能很好预防和处理事故。正确的方法是深入实际,积累经验,学会正确分析判断孔内情况的方法。 2 孔内情况的分析与判断 (1)深入实际,积累经验。孔内情况复杂多变而又不能直接观测,分析、判断一般凭个人的经验,而经验具有一定科学性,是长期分析判断孔内情况的总结。例如在断头孔深找不到事故头,怀疑甩脱,缓下钻具找头,在某位置碰“头”,但一扭就掉,再往下走又碰“头”,对扣情况,可以肯定事故仍在上面,所遇“头”实际上是接箍,无法对扣。其他如打捞、反管是否有效的判断,由地表现象判断孔内情况等的经验,都来自长期实践的运用仍需自己去经验。(2)根据具体条件。经验有其局限性,受各种条件制约,而孔内条件是变化的,必须具体分析。如利用钻具触碰感觉来判断孔内情况,钢铁碰撞声脆、弹跳明显,但使用稠泥浆或泥砂在事故头上沉淀,就有可能淡化这种感觉,使与触碰岩石及密实的岩粉类似;又如钻具与金属的磨痕常深而显,在接触压力较小,转速较高,接触面大而稳定的条件下,就会呈现表面打磨抛光的特点,脱离具体条件去判断,就会产生误断。(3)强调综合分析。同种事故可能有不同表现,不同的情况又可能有类似之处,需要综合表现才能准确判断。如钻具断、脱与掉块憋车都会发出声响,仅从声响难以判别。可称重,钻具断脱后重量会发生变化,拉力段断脱立轴还会上升,压力段断脱,孔径允许时活动钻具有可能错开断头,使立轴下降。深部断脱,重量变化不明显,立轴亦无升降表现时,可按扭矩或动力机声音判别,因钻具断脱时,回转阻力下降,动力机运转轻快。如仍难区分。可顶起钻具晃车,钻具断脱情况下阻力小,无声响,钻杆不回劲。尽管不同情况具有类似表现,但总有差别存在,抓住这一点,多比较分析,总是可以区分的。但实际工作中,钻具断脱、尤其是掉岩心管及钻头未能及时发觉,错误地判断为岩心堵塞或岩石变硬的情况时有发生,除了责任心外,也有经验不足、不善于判断的因素。(4)了解钻孔的相关情况。对岩性及地层组合,钻进情况,以往发生过的事故,有无脱落岩心及其他物件残留孔内等的了解,有助于分析判断孔内情况。如某机台起拔套管过程中,在预计位置找不到套管头,后有人反映曾在下部某孔深碰到一点什么,按着这一线索下大钻具往下试探,找到了甩脱的管头。(5)侦察手段的运用。由于孔内情况的复杂性及工作缺乏经验或疏忽,对孔内事故不甚了解的情况是存在的。如打捞不到,不知是事故头偏斜还是甩脱;已知卡阻,但不知卡阻性质、程度和部位等。情况不明就难于正确决策,无从决策。摸清孔内情况的措施是多种多样的,打印器,物探测井、孔内电视及摄影等都可以作为专门的侦察手段。每下一次处理工具,都应当看作是一种侦察手段,能处理就处理,处理无效则有意识地利用它来了解孔内的情况,该触碰的触碰,该晃车的晃车,但应防止恶化事故。 地质钻探论文:探讨煤田地质钻探施工钻机的安全生产管理 【摘 要】钻机在施工过程中带来了便利和高效的施工效率,同时也带来了安全问题。因此,在这样的情况下,应该重视实际维护施工过程的安全,针对钻机的缺陷制定安全施工准则,同时针对我国现在广泛使用的钻机进行相应的技术改进,两者相结合营造安全高效的施工环境,管理好钻探施工的现场,进一步提高我国在煤田地质钻探施工中的安全生产管理。 【关键词】煤田施工;钻机;隐患;安全管理 1 引言 对于煤田发现的地质环境来说,在我国不同的地区都可能会发现煤田资源,例如我国福建省煤资源的分布地大多是偏远山区,对施工的安全保障就会有所影响,钻探环境的不同对于钻机来说所面对的难度系数不同,在地形的冲击下钻探施工要面临的问题就不只是技术方面的限制,还要考虑来自施工过程中安全的问题。因此安全问题在整个施工过程中是不容忽视的,“注意施工安全”和“安全第一”不能只流于形式,而应落到实处。除此之外,还有很多方面影响着钻探钻机的施工,比如钻机的技术和安全管理制度等,因此,就钻机在钻探施工中存在的安全缺陷应该进行探讨同时加以改善。 2 煤田地质钻探施工钻机安全的分析 2.1 钻探施工中钻机存在的安全隐患 我国对于钻机的使用广泛度是比较高的,要想提高钻探过程中的生产安全度,就要分析钻机目前存在的问题。首先从钻机的施工使用人员来解读其存在的安全问题,野外钻探工作人员的意识一定程度上影响着整个生产施工的安全,如果施工人员的专业能力不足和对钻机认识不足,就会影响施工中钻机的作业,并导致其在钻机安全使用方面意识不足,从而影响施工安全。同时如果对于所有工作人员的管理不完善,也会影响总体生产工作环境的安全。其次从钻机的技术方面来探讨其存在的安全问题,现如今我国的钻机使用还存在很多问题,前面说到的地形和地质结构的不同,就会直接影响到钻机工作中施工的选择,从钻机运行的数据设置到钻机设备内部零件的选择,都影响着施工的整体安全[1]。只有认识到各个方面的安全隐患,才能防患于未然保证钻探施工的生产安全。 2.2 煤田地质施工钻机安全意识的重要性 明白了钻机存在的安全隐患之后,就更应该清楚钻机施工安全的重要性。对于煤田地质钻探工作,最主要的结构关系就是人和钻机的关系,钻机工作人员是钻机的控制者,而控制者起着决定性的作用,虽然也存在机器故障导致的安全事故,但是事故发生的百分之九十的概率都是控制者造成的,这是由相关专家经过事实比对分析得出的结论,而大多数这样的事故都是因为控制者粗心大意或者对钻机的安全施工掌握不足造成的。就@机的工作人员对钻机安全使用的认知来说,控制者的钻机安全使用意识对于生产施工影响颇大,同时在我国经济飞跃和技术不断发展的新时期,钻机也会不断的改革和优化,新钻机使用的变化都需要施工人员不断地学习,以免对改革的钻机使用不熟练导致一系列的安全问题,同时影响煤田的钻探工作。 3 针对施工钻机安全问题的改善 3.1 加强安全隐患防范意识 对钻机存在的生产安全问题有了一定的了解之后,那么就应该在问题的基础上想问题,不断探讨找到解决问题的方式,既然说到安全意识在安全施工中有举足轻重的作用,因此改善钻机使用者的安全意识是势在必行的。为了施工生产安全,需要提高整支施工队伍的综合素质,从前线的钻机直接控制者到钻机组工作技术管理人员,再到整支施工队伍的管理者,都需要深刻地认识钻机工作中安全的重要性,同时从基层到管理者应该连成一条线,不断点的工作和思想线,一起学习钻机的安全使用,同时应该由专业能力比较强的人员带动整个施工队伍的安全施工意识,对钻机使用不熟的相关人员应组织培训,从而提高队伍整体的工作质量和综合素质。一支有专业技术能力做后盾且具备高素质的队伍,对于工作的质量和煤田地质钻探生产安全方面,都具有极其重要的意义。 3.2 从施工现场和制度加强生产安全管理 安全问题的改善除工作人员增强安全意识,防患于未然之外,还应在钻探施工过程中改善环境并加强制度管理,这也是影响施工安全的两个重要因素。 地质钻探论文:地质工程勘查中钻探技术的方法及其应用分析 【摘 要】地质工程勘查中的钻探技术是一项繁琐复杂的工艺,在地质工程勘查过程中要针对不同的地质条件来选择适合的钻探技术。为了满足我国经济发展的需要,要积极的发展、研究地质钻探技术。本文首先概述了地质工程勘察钻探,对地质工程勘查中钻探技术常用的方法以及地质工程勘查中钻探技术的应用进行了探讨分析。 【关键词】地质工程勘查;钻探技术;方法;应用 随着经济科技的进步,促进了地质工程勘查技术的发展。为了满足经济建设对能源的需求,必须对地质工程进行认真勘查,了解地质工程的特点。但是地质工程勘察钻探技术比较复杂,所涉及到的领域也极为广泛,需要根据不同的地质条件与特点来选择适合的钻探技术。同时还应当对地质工程勘察钻探技术进行更为积极地研究,重视钻探技术人员综合素质的提高。 一、地质工程勘察钻探的概述 1.1地质工程勘察的涵义 地质工程勘察指的是经过测绘、试验、勘探、调查等一些方法,从而获取到和工程建设相关的水体、土体及岩体的力学参数、变化规律、空间分布等一些信息,然后以此来对建筑适宜性、场地稳定性、环境演化性进行论证、评价、检验,同时再提出一些关于施工原则、资料的建议。地质工程钻探是很重要的勘探方法,同时也是测试孔内原位和岩土样品采取的一个重要辅助手段,也是保证勘察资料准确的一个基础,尤其是对一些复杂地层,比如岩溶、砂土、碎石土等,如果钻探的技术不合格,那么也就不能对地层结构进行准确的揭露,更不能获取到力学参数,甚至会出现勘察报告虚假这样的问题,那这也就直接影响了工程建设的质量,也会出现一些安全隐患。 1.2地质工程勘察钻探的特点和使用条件 (1)布置勘探工程的钻孔时,不仅要考虑到自然地质的情况,也要结合好工程的特点和类型,比如说民用建筑和工业建筑要按照建筑的轮廓线来进行布孔,而水坝则是要顺着坝的轴线来布孔等。(2)通常来说,除了大型的水利工程、控测深岩浆、深埋隧道以外,其他钻进的深度都不大,也就在十余米左右,因此我们就会经常用轻便钻机和简易的钻探法。(3)钻孔的用途通常有很多种,比如说一个钻孔要查明水文地质条件、地质结构、地层岩性的同时,还要做各样的长期观测及取样、试验等,而有一些的试验很多时候都是和钻进来同时进行的,因此进尺也就较慢。(4)在钻进方法和钻孔结构中的编录、观测等方面都有着特殊要求。 二、地质工程勘查中钻探技术常用的方法 通常施工地点的地质条件都具有一定的复杂性与多变性,针对地质情况的不同特点,应当采用不同的钻探技术的方法以及设备,从而适应不同地质条件的钻探技术的地质勘查工作的顺利开展。地质勘查钻探技术的方法主要包括了以下几种: 2.1击入法 该方法适用于土层比较硬的情况,包括了轻锤多击法与重锤少击法,根据实践证明,重锤少击法具有更为理想的取样效果,效率比较高,对土样所产生的干扰少。 2.2压入法 压入法适用于土质比较松软的图层取样,包括两种方法:一种是连续压入法,利用活塞油压筒或者钢绳滑轮的组合装置,一次性迅速的把取土器压入土层中,对图样产生的干扰比较少,另一种方式是断续压入法,当使用连续压入法进行取样时,取土器压入土层后难以取出来,此时可以通过使用断续压入法来进行取样。 2.3振动法 通过振动法进行取样,会对土样产生比较大的波动,该种方法是利用振动器的振动作用,把取土器压入土层内,不适用于因受到振动而发生液化的土层。 三、地质工程勘查中钻探技术的应用分析 地质工程勘查中钻探技术就是对地下进行钻孔来打碎岩石的一种工艺方法,钻探技术也是一种验证、取得地下岩层材料信息、地下实物资料,评估矿石的品味和计算储量的一个技术手段。对于不同钻探的目的,那钻探工艺和装备也就不同,我国现在对钻探技术投进了大量的人力物力财力,这也使我国的钻探技术形成了一种技术体系,如反循环钻探技术,绳索取心技术,定向对接井钻探技术,液动潜孔锤钻技术,还有新型的节水钻探技术等。 3.1反循环钻探的技术 反循环钻探技术包括两种,一种是空气反循环,另一种是水力反循环,两种方法的最大不同点在于其介质的区别。在空气反循环的过程中,通过空气这个介质,利用双臂钻杆外管,输送空气到达孔底,然后空气发生膨胀,产生极大的冲击力,从而促使空气在孔底对孔底的岩石进行撞击,钻杆在这个过程中会把空气输送给地面,并且带出细小的岩石,对所带出的岩石进行研究。该方法的优点在于具有的工作强度比较低,有效地节省勘查成本,使用在干旱区使用,但是该方法所取出来的岩石样品欠缺代表性,难以根据该岩石样品来对底层的结构做出完整的判断。而在水力反循环的过程中,其通过水或者泥浆作为介质,把水或者泥浆输送到孔底,在取心钻头之后,可以获得岩心,岩心随着钻头返回地面。该方法的优点体现在其所取出来的岩石样品具有比较高的完整性,所需要的劳动强度也比较低,可以根据该方法所取出来的样品作出具有完整性的判断,但是该方法需要消耗大量的水资源,缺乏一定的勘查效率。 3.2绳索取心的技术 绳索取心技术所使用的主要工具是打捞工具和岩心管,通过打捞工具来解决堵塞的问题。该种技术的优点体现在其使用方便,不仅具有比较强的实用性,适用范围比较广泛,还可以保证取心符合所规定的质量,提高了钻进的工作效率。在钻进的过程中,容易出现堵塞的问题,此时可以使用打捞工具来解决,有效的避免了钻杆工具和岩心之间发生不必要的摩擦,保证了取心的效率。此外,该种钻探技术还可以减少提升钻杆的升降频次,延长钻头的使用寿命。 3.3液动潜孔锤技术 这一钻探技术我国在应用和研究方面做的很好,再世界上也是名列前茅的。此技术是在回转钻探基础上建立的,是用冲洗液来驱动液动潜孔锤的,那当液动潜孔锤受到冲击时,就能将能量传给钻头,然后钻头来破岩。而当中的冲洗液是用现场的泥浆泵来进行配送的,随着钻头的不断深入潜出,也就会产生有节奏性的冲击负荷。此技术是常规回转钻探的一个改进成果,在回转力和冲击力的作用下,可以对高硬岩钻进的效率提高很多,从而也就减少了打孔的成本。此技术还能利用坚硬岩石抗剪度低和脆性大这样的特点,对于一些钻孔质量差和钻探复杂地形都能用此技术解决。此方法适合用在脆性大、岩层坚硬的地质来进行钻探,因为此技术在使用过程中是高频振动的,那就要注意好设备紧固的问题,而液动锤磨损的大小与液压泥浆质量的好坏有直接关系,因此液压泥浆就要粘稠度低、含砂量少、润滑性能好。小口径岩心的钻探现在正向水下爆破,锚固施工及水文水井等一些领域发展。而此技术有待发展的地方就是处于高强的工作环境下,要增强潜孔锤的工作性能及使用寿命。现在此技术通常都应有在金属矿山,化工,石油,水电建材,地质等一些领域。 四、结束语 钻探技术是地质工程勘察中重要的技术,是地质工程勘察十分有效且重要的手段之一,不同的地质对钻探技术的要求不同,在地质工程勘察中对钻探技术的选用也是重要环节之一,因此必须加强对地质工程勘查的钻探技术进行研究分析。 地质钻探论文:浅谈煤田地质钻探中处理孔内事故的基本方法 [摘 要]由于在煤田地质钻探中孔内事故多种多样,危害极大,因此分析事故发生原因和影响都会有很大的作用,在事故处理的原则上坚持“预防为主,处理为辅”的方针。本文主要就一些事故分析,操作方法,预防手段和策略,处理方式等基本方法进行了描述,为杜绝孔内事故的发生积攒知识和技术储备,防止孔内事故带来的巨大危害,为将来的施工作业带来便利。 [关键词]煤田地质灾害;孔内事故;基本方法 1. 引言 孔内事故的多种多样为施工的进行增加了难度,事故的产生不仅可能造成钻探孔报废,从而产生人力、物力、财力的过分浪费,造成工期的耽误,更甚至会造成机械设备和工作人员的安全财产问题,孔内事故具有隐秘性的特点,由于孔内事故处理过程中,孔内各项状态都在随时发生变化,应以最快的速度掌握孔内的具体特征,使用最精准的应对策略,并在施工开始前,严格遵循操作规范,尽量避免事故的发生,若在操作中使用不恰当的方式或者不规范的处理办法,将带来不可估计的错误危害,如使孔内情况恶化、拖慢进度、影响施工质量下降,所以应特别重视这类问题,减少事故的发生。 2. 煤田地质钻探中孔内事故产生的原因 (1)人为因素:由于人们的不重视,在操作中难以掌握和忽略具体问题未作出正确的处理方案,导致孔内事故,如钻具折断、烧钻、掉钻头、夹钻、跑钻具、岩芯挤夹、孔内掉异物等等人为造成的事故; (2)自然因素:主要是施工地区的地质和气候特点,在施工中由于对本地区地质复杂性缺乏深刻的理解,未及时作出应对方案或错误的操作导致孔的塌陷埋孔事故,或是严重破碎地层造成掉块挤夹事故等自然因素的影响应尽量做好充分的调查,尽量规避。 3.煤田地质钻探中处理孔内事故的基本方法 3.1机械设备的使用 考虑清楚全孔井壁岩,在施工前必须做好机械设备的检测和保养规格,以防设备的不完善为施工加大难度; 3.2工艺性方法 简而言之主要包括以下几个方面: (1)捞:解释为用各类丝锥和捞管器打捞各种事故器械,丝锥打捞的益处在于利用自身硬度较大的丝扣特点在套住钻具端头,实现接合并打捞,由于具体问题具体分析,丝锥的用途不仅防范,而且分类也是多样的,当出现卡钻,夹钻,烧钻,埋钻等事故引起的阻力加大的情况时应使用反丝钻杆和反丝丝锥;而对于套管,岩心管类时应使用公丝锥;所以丝锥的正确使用规范也应带来极大的重视。严格遵守规范,如在丝锥使用中一定要注意丝锥与打捞器件的吻合,当面对丝扣损坏时候就给丝锥带来的技术限制,这时应使用岩芯管卡取器来打捞掉落的器件。也会采用捞矛、磁铁打捞器和抓筒来进行脱落的钢丝绳器具的打捞; (2)提:解释为当发生具有一定距离余量时的掉落的器件时,可采用起重设备将器件拉出孔外,在面对不同的情况时应采取适当的起重装置,根据起重量的不同可以考虑加大起重量的方式,并且在起重过程中视情况不同采用来回拉的方式将掉落件拉出孔外不至造成孔的损失; (3)冲:解释为当埋钻,夹钻现象不太严重时,起重设备无法正常打捞器件时,可通过加大冲洗力度,清理掉钻具周围的障碍物,方便提取,并加大循环,为处理带来方便; (4)顶:解释为利用千斤顶的静力作用,由于千斤顶的起拔能力较高,对阻力较大的情况具有较好的使用效果,所以在起拔过程中应重视起拔速度不应过快,用力不能过猛。根据工作原理的不同将千斤顶又分为油压千斤顶和螺旋千斤顶,根据不同的而是用范围选择合适的工作种类; (5)打:解释为通过吊锤和震动器,冲击和震动卡钻事故钻具,进而减少甚至避免钻具周围的挤压力带来的危害,这种方法针对于浅孔,中深度孔的掉落件为掉块或钢粒时;由于钻具的挤压部位的不同又分为向下打和向上打,当底部受到挤压时像上打等类推方式,根据实际情况多方位处理以及分段处理; (6)反:解释为主要使用反丝锥,反丝钻杆,反事故接头等反装置对掉件实行分阶段分层次的提拉,通过前几部的帮助,为粗径钻具带来极大的方便。反取孔内事故钻具,增加了阻力,增加了体力强度的要求,避免操作过程给施工人员带来伤害,一定要严格遵守使用规范; (7)劈:解释为对留下的粗径钻具时,采用环状切铁钻头劈开减小直径方便用以上办法处理。 3.3预防办法 孔内事故角复杂,所以采用预防为主,处理为辅的方针,预防手段的实施为事故的减少发生具有非常重要的作用。 (1) 对于操作规范的严格使用,在勘测时应全面详细掌握所处的地质特点,对将可能发生的孔内事故种类进行预测,和原因的追溯,使用技术手段规避事故的而发生,起到防护的作用; (2) 对于施工人员的技术规格应提高,在日常的使用中应提高标准,并定期实行培训,定期考核,帮助施工人员技术和基础知识的提升,养成规范意识,对于一些实例和新遇到的情况进行讲解,随时掌握最新方法和动态,进而做出最优的防护方案; (3) 对于机械设备的维护和规范使用也很重要,及时的掌握,设备如其中机械,钻机等设备的使用情况和破损处理情况以备不时之需; (4) 对于施工现场的材料要有严格的质量标准,尤其是泥浆的利用一定要符合标准; (5) 在施工^程中制定安全,合理的钻洞计划和方案,减少事故的产生和带来的危害; 4.结论 煤田地质钻探中处理孔内事故多样性,使保护难度加大,由于危害极大,所以采用预防为主,处理为辅的方针为施工的顺利完成,和孔内事故的减少有很大的作用。因为在前期的充分的预防后,减少了孔内事故的数量,而且由于前期的充分准备,使工作人员对于地质,气候有了充分的了解,且工作人员的技术和知识储备的提升为后期出现的事故特点分析,处理方案的制定,以及设备的合理化使用都带来的方便。通过以上的预防手段和处理方法的结合,规避和减少孔内事故的发生和带来的危害,提高效率,降低成本,提高施工质量。 地质钻探论文:基于煤田地质钻探孔内事故的预防及处理研究 [摘 要]如果发生孔内事故,会对钻探工程的施工进度产生较大的影响,情况相对严重的孔内事故会导致钻孔失败,形成较大财力、物力浪费,甚至还会出现人员伤亡的情况。因此,必须予以钻探工作高度的重视,注意可能引发孔内事故的各种因素,对可能引发事故的相关原因进行全面的分析和研究,制定相应的措施来预防和避免事故的发生。在施工的过程中,需要遵循客规律,理论与实践相结合,加强对施工人员检查培训的力度,将孔内事故的发生概率降低,提升施工的效率,减少勘探的成本。可知,预防钻探施工中出现孔内事故具有较大的重要性。本文主要对煤田地质钻探孔内事故的预防、处理措施进行分析。 [关键词]煤田地质钻探;孔内事故;预防措施 1.引言 在对煤田进行地质钻探施工期间,一旦发生孔内事故会对施工的效率以及工程的效益产生较大的不良影响。因此,提前对孔内事故进行判断、分析、预防以及采用正确的措施来进行处理,在一定程度上能提升钻探的效益。一般情况下,大部分的孔内事故均能够提前进行预防,出现孔内事故并不需要过于担心,只需要在出现事故时立即对其进行处理,以免延误事故处理的时机,从而导致事故变复杂。可知,对孔内事故进行正确的判断、采用正确措施来解决问题是钻探过程中的重点。 2.孔内事故的起因 2.1 地质条件复杂,管材以及施工设备与施工地的地理环境不相符。例如,岩石出现裂隙、涌水、流沙以及活石等。土岩、泥岩遇水会发生膨胀,导致钻孔的直径缩小,当出现严重漏水时,钻孔内部的液面会出现骤然下降的情况,导致井壁坍塌。此外,施工使用的管材质量也会引发孔内事故。 2.2 钻进方法不合理。例如,卵砾石地层的稳定性相对较差,该种地层具有无胶结以及结构松散等特点。卵砾石地层一旦被钻开,极易打破该地层相对稳定的状态,从而导致孔壁的稳定性不足。在钻进过程中,极易出现塌孔的情况,进而导致冲洗液严重漏失,极有可能出现埋孔、卡孔等事故。因此,在对卵砾石地层进行地质钻探时,应该选取合适的钻进方式,可利用先进的技术来提升岩石的采取率。 2.3 施工人员技术能力差、作业不合理以及使用的技术措施不得当。例如,在进行时间较长的冲孔维修过程中,施工人员并没有定时活动钻探工具,并且将工具提离孔底,极易导致夹钻、卡钻以及埋钻等孔内事故。在将钻探工具钻入地质情况复杂且破碎的地层时,如果不使用泥浆来对井壁进行相应的保护,极易导致钻孔掉块或者坍塌,从而引发卡钻或者埋钻等孔内事故。在对岩石的性质、钻头规格以及钻具情况并不清楚的情况下,随意采用某种钻进参数,极易导致烧钻或者脱钻的孔内事故。 2.4 不以施工的实际情况为基础来选取钻进技术。例如,绳索打捞全面钻进技术、潜孔锤同心跟管钻进技术、反循环钻进技术、深孔以及复杂地层绳索取芯钻探技术、螺旋跟管无循环钻进成孔技术。 3.孔内事故的预防工作 预防孔内事故应该对事故发生的机理来进行分析,一般情况下会分为人为因素以及自然因素两种。自然因素主要是指特殊的地层性质,此种因素无法改变。因此,主要对人为因素来进行控制。相关人员需要对以往的孔内事故进行相应的分析,并且做好总结工作,制定有针对性的事故解决方案。近年来,大部分企业开始使用危险辨析技术来避免以及预防事故的发生。该种技术的使用效果相对明显,做法如下。 3.1 将孔内事故作为安全生产的核心内容,对孔内事故对整个工程的重要性进行分级解说。主要是对后果相对严重、各方面损失较大的孔内事故进行有效的控制,防止事故的发生。将施工的责任分配至个人,让每一位领导以及施工人员明白自己肩负的责任。 3.2 严格按照施工流程来进行操作。施工人员需要严格按照相关部门颁发的规程来施工,主要是因为大部分规程是针对孔内事故的施工经验。与此同时,施工人员需要根据自身的工作经验来总结在施工过程中可能会出现的问题,对施工的危险源进行辨析,在施工期间利用有针对性的措施来解决问题,并且需要严格执行企业制定的内部规程。 3.3 落实安全检查制度。相关部门需要每月、每星期以及每日对工程进行相应的检查,将安全规程、制度以及相应的措施等做成检查表格,认真进行检查,如果发现安全隐患,应该立即要求整改,防止出现不必要的损失。 3.4 积极引进先进技术。对于安全方面出现的难题,需要采用先进的技术来进行相应的缺陷弥补,时刻准备更新施工技术,以提升施工的安全性。 3.5 加强安全培训力度。积极推行职业安全健康体系以及ISO质量管理体系,合理将孔内安全融进两个体系中,全面进行安全管理。与此同时,企业需要定期对员工进行安全培训,以提升员工的安全意识。 4.煤田地质钻探事故解决措施 4.1 在出现孔内安全事故时,施工人员需要立即对地层加入适量的泥沙,让钻孔壁形成一层水泥皮,以控制粘土吸水膨胀现象。如此一来,就能够有效降低泥浆的失水量,降低孔坍塌事故的发生概率。 4.2 在出现孔内事故时,相关人员需要立即对该情况进行分析和研究,全面掌握事故的具体情况。例如,了解断头深度、外径、内径以及地层性质等,在了解情况之后,再选择适合的打捞工具,选取适当的解决方案,以降低经济的损失,避免出现不必要的伤亡。 4.3 孔内事故的具体处理方法,主要根据事故的具体情况来确定,事故的性质、类型及地理条件的差异决定处理方法也各有特点,一般的处理方法有以下几种:①在处理钻具折断的事故中,我们应该用各种类型的丝锥打捞孔内的钻具。②在处理埋钻、挤夹、卡钻、烧钻的事故时,我们应该加大提升力进行强制提拔,方便后续处理工作的开展。除此之外,还可以通过冲洗液的循环排除障碍物③在处理孔内掉块挤夹事故时,我们应该利用钻具进行上下反复提动,防止钻具被卡在孔内。如果不能顺利把钻具提上来,我们应该用液压千斤顶进行钻具的顶拔。④在处理浅层挤夹事故时,最常用的方法是用吊锤冲击钻具,善生震动力,使钻具松动,减小钻具周围的挤夹力,通过上下垂直移动的方式顺利拨出钻具。⑤对处理粗径钻头的事故时,应分批拨出事故钻杆,在适当情况可以进行分割,保证后续工作的开展。⑥当孔内钻具取出仍留有钻杆和钻头时,应用比事故钻具大一级的岩心管,连接专用钻头,进行扩孔套取,清理剩余钻杆。 5.结束语 由此可知,在对孔内事故进行处理的过程中,施工人员一定需要将安全放于首位,严格按照规程来作业,对孔内事故的引发原因进行全面的分析,x取适合的解决方案,及时处理事故,以提升施工效率,避免不必要的损失和伤亡。 地质钻探论文:我国地质找矿钻探技术装备现状及发展趋势分析 摘 要: 近些年我国各行各业都在飞速的发展和进步,地质勘探近些年也迎来了前所未有的发展趋势,随着社会的发展和科学技术的进步,越来越多的找矿钻探技术及其装备也实现了快速的发展,本文将会针对我国地质找矿钻探技术进行简单的分析,并对地质找矿钻探技术装备的发展提出一些具体的建议。 关键词: 地质找矿; 钻探技术; 发展策略; 建议分析 从目前的情况来看,我国地质行业发展受到了一些局限,首先我国地质行业的发展与一些发达国家相比,技术较为落后,虽然近几年我国在钻探、找矿技术方面也有了新的发展前景和突破,但是与发达国家相比仍然存在一定的差距。 我国地域辽阔,资源也非常丰富,但是能蚩采的矿产资源还是有限的,如何能够将这些矿产资源更好地进行开采,让找矿和钻探技术发挥出最大的价值是现代人们所研究的主要内容之一。要想实现找矿和钻探的高效发展,首先就要确保资源开采的数量,不仅如此,还应该履行一定的环保理念。要让找矿和钻探发展实现高效能的建设,其中找矿装备和钻探装备的研究也是人们所关注的主要内容。 1. 我国地质找矿钻探技术 1.1 X荧光技术 X荧光技术是二十一世纪较为常用的找矿技术,该种技术主要就是运用了现代技术和化学、物理等原理,因为不同的光线和射线都能够进行反射,运用X荧光技术还可以实现灵活和轻便的工作。其本质的原理就是通过运用矿物质本身能够反射光线,根据不同波长的射线反射情况不同而设定的。当波长达到一定程度的时候,就必将会出现具有X波段的射线,运用这种射线对荧光进行识别。 与传统的找矿技术相比,该种找矿技术具有较强的实用性,因为X荧光找矿技术可以更加清晰地标出隐藏的矿体,并且能够将矿体的大致位置和形态勾勒出来。可见X荧光技术的应用前景和发展前景是非常巨大的,在找矿过程中,如果可以将这种技术充分的应用到实际当中,必将会为找矿节约很多时间,也会为钻探提供更加精确的定位信息[1]。荧光技术的出现为我国找矿工作的顺利开展起到了推动的作用,在未来的发展中,人们将会充分的利用荧光技术,让该技术应用更加广泛。 1.2 甚低频电磁法 甚低频电磁法是现代一种新式找矿方法,该种方法主要就是通过电磁波的形式对一些深层次的矿物质进行勘探,这与传统的技术相比具有很大的优越性,在传统的找矿技术中,一般是针对表层矿物质进行勘察,目前我国地表层的矿已经所剩无几。即使对其进行开采,最终的效果和利益也并不高。所以只有采用创新式的开采模式,进行深层次的找矿才会更好地提升找矿的效率。而甚低频电磁法具有很多传统采矿所不具有的优势,其中最大的优势就是灵活性强、效率高,这些都是传统找矿方法所不具备的优势。现如今新型的Fraser技术对所测数据进行处理效率较高。在找矿过程中,能够对矿的位置进行更加精确的定位,运用该项技术可以更加直接的找出有价值的参考数据,为后期钻探和定位给予更多的帮助[2]。 1.3 钻探技术的实际应用 钻探技术在实际的找矿过程中具有十分广泛的应用前景和发展空间,首先站在宏观的角度上来看,常用的钻探技术有受控定向及岩心定向钻探技术,这两种技术非常实用,该种技术与传统的钻探技术相比具有很多优势,其中最大的优势就是在对深部位置进行找矿的时候,其效率非常高。而受控钻探技术则可以根据方向的需求对其进行钻探,并且其效率和精确性较高,是现如今找矿钻探中较为常用的一种手段。除此之外,在钻探的时候,也应该对钻探技术的质量进行必要的控制,钻探的深度、方位、钻孔倾斜率等问题都会关系到采矿的效率和安全性。例如当钻探深度达到60m的时候,就应该定期地对钻孔方位角以及定角加以测量。只有满足相关参数标准才可以进行下一步的钻探工作,通常情况下完整岩层采取率应该在84%以上,而质量较差的破碎岩石采取率应该高于68%,而不同的采取率在实际的开采过程中所运用的开采形式也是不同的,所以定期地对岩层的岩芯采取率进行测量是非常关键的[3]。 2 地质找矿钻探技术装备的发展建议 2.1 钻探设备要实现国产化与现代化 从目前的情况来看,我国钻探设备与一些先进国家有着很大的差异,我国一些传统的钻探技术已经不能够发挥出自身的优势,只能够开采出表层的一些矿物质,无法对深层次的矿物质进行开采。要想进一步的实现找矿和钻探,就应该引进先进的设备,但是如果一味地靠引进国外的设备来进行钻探工作,那么必将会导致我国钻探技术整体呈现下降的水平。所以我国有关研究人员就应该从根本上认识到这一问题,通过不断的研究和创新,设计出符合我国自身发展的国产设备,这对于提升我国整体钻探技术的发展将会具有促进意义。我国有关部门已经做好预测,希望在2018年的时候让我国的钻探技术达到国际先进水平,这样将会让我国钻探设备、技术有着更加广阔的发展空间。 2.2 要重点发展深部资源勘探的相关技术和装备 从目前的情况来看,我国有些研究部门已经充分地认识到了钻探设备和技术的重要性,一味地引进先进设备并不能够改变我国目前的状态,只有不断地创新和自主研究,才会更好的实现钻探技术的全面发展。钻探技术首先就应该在精确度上达到国家要求的相关标准,然后在安全性方面具有一定的突破,如果精确度高、安全性高、价格低廉的成套设备能够普及,那么必将会让我国钻探技术有一个全新的发展空间和发展平台。在未来的研究中,人们应该关注5000m以内深度地质钻探技术研究;8000m以内地质钻探研究,这些研究对于传统钻探技术将会有着质的飞跃[4]。 2.3 钻探技术设备朝着自动化、智能化的方向发展 随着我国社会和科学技术的发展,钻探技术也会有很大的突破,找矿钻探技术对设备的要求也非常高。人们应该将自动化与智能化的设备有效的结合到一起,这样才会更好地提升设备的效率,在节省时间的时候也能够节省更多人力。智能化钻探设备的出现会更好地提升钻探工作效率,站在宏观角度上来看,目前我国很多找矿人员都已经采用了较为先进的钻探设备,其中较为常见的有金刚石绳索取心钻进技术、螺杆马达液压孔底动力钻进技术、复杂底层钻进技术、液动潜孔钻进技术,这些技术在实际的钻探技术中都具有非常重要的地位和作用。如果能够将这些技术应用到实际的钻探工作中,必将会更好地促进钻探工作的高效发展。 结束语: 综上所述,本文主要论述了我国地质找矿钻探设备的现状及发展趋势,通过分析可以发现,我国现代找矿钻探设备与传统的设备相比具有很大的进步,不仅仅实现了智能化的发展,在很多方面也有了新的进步。我国已经逐步自主研究新式的钻探技术和装备,这在一定程度上将会节约很多经费,不再依靠从其他国家引进先进的设备,这对于我国而言也是一个突破性的进展。只有走自主研究和创新的道路,研制开发出高效设备作用于钻探,才会从根本上提高找矿工作的效率,让我国的矿产资源能够得到更高效的利用。 地质钻探论文:工程地质勘探中的钻探技术应用 [摘 要]地质钻探技术是工程地质勘探中的一种重要技术,不受地质条件和建筑种类的约束,应用范围广,精确度高,能显著提高找矿和探矿的效率和质量。本文主要探讨了钻探技术及其在工程地质勘探中的应用,以供参考。 [关键词]工程地质勘探;钻探技术;技术应用 工程地质勘察是指利用机械工具对地下的物质结构进行采样分析,从而充分了解区域内的地质状况,为工程施工和矿产资源勘探开发提供依据和参考。钻探技术是在预定的地点利用钻探设备向地下钻深,采取地下的岩石样本和水样,来进行分析研究。钻探技术不受地质条件和建筑种类的约束,精确度高,能够直接观察到岩心并采集样本,且探测深度较深且钻进速度快,与成本高、工期长的坑探技术相比,钻探技术在实践中的应用更加广泛。 一、地质工程中的常用钻探技术及应用 (一)绳索取芯钻探技术 绳索取芯钻探技术的原理是用特制的绳索将钻杆柱中的取样管取出来,不需要移动钻杆柱。只在需要对钻头进行定期检查的时候,才会提上整个钻杆柱。其能有效提高钻孔效率,节约提升钻杆柱时间,降低人工劳动强度。同时,绳索取芯技术的钻孔深度较低,因此,其能较好地保证获取岩芯的质量。绳索取芯技术在钻孔过程中最为重要的工具是打捞工具和岩芯管,在钻探过程中其钻孔时间短,钻孔方便快捷。此外,由于升降钻杆的次数减少,钻头的摩擦力度也大大降低,有利于延长钻头的使用寿命。目前,绳索取芯钻探技术在我国石油、天然气、地热、冰层钻探等领域的应用十分广泛,经济效益也非常显著。 (二)反循环钻探技术 反循环钻探技术是针对较深区域水面高且压力大的问题,在绳索取心钻探技术的基础上发展出来的一种新的钻探技术,也是钻探技术取得的又一次重大进步。根据循环介质的不同,反循环钻探技术又被分为空气反循环钻探技术和水力反循环钻探技术。空气反循环钻探技术在钻探过程中以空气作为介质来进行钻探,在钻探过程中通过双臂钻杆外管来实现对于压缩空气的传输,将其输送到孔底,压缩空气在膨胀后产生较大的冲击力,驱动孔底的孔锤对岩石进行冲击,而后钻杆又将空气和岩屑带回地面,实现对岩屑的检测化验,具体原理如图2所示。水力反循环钻探技术是以泥浆或水作为介质进行转孔的,在转孔时将水送至孔底驱动钻头,在钻头的作用下获得岩层,而后在钻杆的作用下转头内的岩芯带回地面,实现样品的钻探采集。同样是由钻杆将其传输至钻孔底部,不过这种循环带回来的样本不是碎岩,而是柱状的岩心。 (三)液动潜孔锤钻探技术 动潜孔锤钻探技术是在回转钻探基础上开发的,也是目前应用比较广泛的技术之一,主要用于勘探较深、较为坚硬的岩层,在金属矿山、化工、石油、水电建材、地质勘探等行业应用比较多。其基本原理是将液动潜孔锤插在钻杆和钻头之间,钻孔时,在冲洗液的驱动下,液动潜孔锤就会将能量传递给钻头,造成冲击负荷,使钻孔的效率提高。对于抗剪强度低、不耐冲击的坚硬岩石来说,这种技术比较有效。作为回转钻探技术的改进技术,在冲击力及回转力的驱使下,其大大提升了设备的钻进效率,并且最大限度地降低了钻孔成本,孔斜率也大大降低,非常适用于脆性大、岩层坚硬的地区。此外,该技术还能充分利用坚硬岩石抗剪强度低的特点,能有效解决钻孔质量差和复杂地形等钻探问题。但是,这种技术对液动潜孔锤的要求条件也较高,因此,要注意对泥浆的选择,使用含砂量且粘稠度低的高|量泥浆,才能保证液动潜孔锤的正常工作。这两种钻探方式各有优点。空气反循环钻探技术在一些较为干旱、缺水的地区应用较为广泛,其在钻探过程中消耗的劳动力较小,钻探成本较低,但其获得的岩屑样本的代表性不强,不能够准确反映地层的实际情况。水力反循环钻探技术能够较好地反映地层的结构情况,但其在钻探过程中存在消耗大量的水资源、钻孔速度较慢、所需时间长的缺点。 (四)组合钻探技术 组合钻探技术就是综合应用上述三种钻探技术。但钻孔比较浅,就采用空气或液体为循环介质,在钻孔底部驱动液动潜孔锤,然后携带样本回到地面,当钻孔太深,反循环技术无法满足要求时,就可以用专用绳索等打捞工具来提取。这种技术能够极大地提高钻探的效率,节约成本和人力资源,尤其在一些干旱地区具有良好的发展前景。 二、工程地质勘探中应用钻探技术的注意事项 在工程地质勘探中应用钻探技术时,有一些需要注意的事项,具体如下:第一,钻探时,对岩心的采取率通常很难达到工程地质勘探中规定的80%的要求,要根据岩层具体情况,选择合适的钻孔方法,低速干钻,不能盲目冒进;第二,钻孔的位置要选取得当,具体的工程和当地具体的自然地理条件都要综合考虑,像一般的居民住宅或者工业建筑,要按照建筑的轮廓线来选择钻孔的位置,但像水坝这种大型水利工程,就要按照坝轴线来选择;第三,钻孔的深度也要分情况分析,一般情况,比较小的建筑工程,钻孔深度在十米左右,可用简单轻便的设备操作,而大型的水利工程和隧道等,钻孔比较深;第四,除了明确施工地区具体的地质情况、水文条件、岩石等,钻孔还有重要目的就是对目标地点进行采样并做试验,因此,要注意进孔的速率,严格遵守取样的操作流程,对钻孔的过程进行观察和纪录,保护岩层和水层不被破坏。回次进尺的时间和长度对岩芯的磨损有影响,其影响的程度,要视地层情况而定。按规程,回次进尺最多以2-3米为宜,就是为了尽量减少过长的回次时间和进尺对岩芯的影响。另外,不同的工程有不同的勘探要求,在钻探时也应当尽量选择相对较为简单的钻探方法与设备。 三、结语 综上所述,工程地质勘探是一项较为复杂的工程,在勘察过程中应用钻探技术,能较好地确保勘探的质量与效率。由于工程项目不同、地质条件不同及钻探目的不同,在实践中,应根据具体情况,科学、合理地选择合适的钻探技术,以提高钻探质量,降低工程勘察成本。随着钻探技术的不断发展进步,钻孔技术也在不断提高,可以预见,未来将会有很多先进的钻探施工设备被应用到地质钻孔施工环节中去,并向着低成本、高效率和高质量的方向不断发展。 地质钻探论文:论地质勘查与深部地质钻探找矿技术 摘 要:国家经济的快速发展带动了能源的大量消耗,因此我国将会不断的增加矿产能源的开采量,继而满足日常使用的需要。但是,就目前的现状而言,地表以及露天矿产资源的开采与使用已经达到一定的极限,所以,寻找新的资源开采方式即进行深部地质钻探,已成为目前人类发展与生存的必经之路。我国在进行深部地质钻探时,因前期在地质钻探找矿技术已取得较为可人的成绩,为此运用已有的技术如遥感技术、钻探取样技术等和理论如完善的地质理论等,使得工程进展较为顺利。对地质进行勘察技术以及深部地质找矿技术的使用,不仅造福了人民,还促进了国家经济的发展。 关键词:地质勘查;深部地质;钻探找矿技术 中国是一个能源大国,国土占地面积非常大,地势面貌十分复杂,且地质条件多种多样,相对的国家矿产也较为的丰富,分布地区广泛,同样的,中国也是一个人口大国,人口总量占世界首位,目前已经探明的矿产资源又不足总量的三分之一,故使得资源平均占有量较低,随着资源的日益的开采与使用,资源紧缺已成为目前的急需解决的问题。就目前的资源使用情况可以了解到,国家在以往这些年里使用的大多是地表与露天的矿产资源,深部资源还未进行一定的开采,因此解决资源紧缺问题,就需要进行深部资源的开采,所以有效采取深部地质钻探技术是目前最为重要的,但是我国的深部地质钻探技术与其他西方国家相比较还是存在了一定的差距,为此我们将对深部地质钻探技术进行一系列的研究与探讨。 1 地质勘查技术的原则 1.1 以资源分布为基准,合理布局 我国是能源大国,各地区都分布着矿产资源,但是不同的地区其分布的矿产资源的种类也不一样。河南、云南、内蒙古等三十多座城市是我国能源储备最为丰富、种类最为齐全的地区,最为有名的是河南的煤矿和钼矿以及内蒙古的铁矿与稀土资源。开采深部地质中的矿产资源,我们需要对矿产资源与地质的分布进行一系列的勘查,同时再结合社会与经济的发展,有效的开展地质勘查工作,从而有效的解决资源紧缺问题,带动地区的发展。 1.2 统筹规划,适度超前 开展地质勘查工作前,需要做好准备计划,即进行严密的统筹规划。在规划的过程中,第一步就是需要明确此次勘查工作的性质,因为不同的地区,其地质勘查工作性质是不一样的,如公益性质、商业性质等;第二步就是规划地方与中央的地质勘查工作,对未来的发展做出部署与规划,只有这样才能为将来的矿产资源开发打下良好的基础。 1.3 创新技术,提高勘查能力 想要加快我国矿业发展的步伐,就必须得加强地质勘查技术,认真落实“科技兴地”的发展计划。为创新勘查技术,就需要对已出现的重要地质问题进行深入的探讨与研究,了解问题并解决问题,促进技术的发展,努力建设勘查技术创新体系,加快地质信息技术的发展。创新勘查技术,应当结合科研技术,一边发展,一边创新,以此提高勘查能力。 1.4 完善体制,扩大合作 为有效的开展地质勘查工作,应注重建立地方与政府的勘查管理体系,并积极调动各地区的积极性,使得地质勘查项目能够进入多渠道发展模式,以此更好的完善地质勘查体制。地质勘查体系逐渐得到完善的同时,政府应当积极响应其建设,鼓励国内矿产企业与国外企业的有效合作,引导有能力、有发展前景的企业“走出去”,以此来提高我国矿产资源的开发与勘查能力。 2 地质勘查工作的主要内容 2.1 对矿山生产的勘查 对矿山进行开采之前,需要做好一系列的准备工作。第一步就是明确矿山的服务年限与相关的规划,为有效的开展勘查做好准备;第二步就是明确矿山的生产区域,明确矿山的资源数目,使用有效的勘查技术,提高地质勘查效率;第三步就是做好每天的工作记录,详细记录每天的工作,并整理与备案。 2.2 对危机矿山接替资源的勘查 矿山是不可再生资源,所以在_采矿山资源的时候应当尽可能的降低对矿山的损害,并综合考虑矿山的开发年限,在一定程度上延长矿山的使用年限,进而达到矿山的可持续发展。因此,在开采一些珍惜且关键的矿山资源时,不能盲目开采,适当的时候应当勘查一定的接替能源,尤其是铜矿、锡矿等,这些矿山资源需要寻找接替能源。 2.3 综合评价与勘查共伴生矿与尾矿 使用重点技术能够有效的提高矿山开发技术,目前,对开发技术进行一定的评价与研究能够有效的运用紧缺资源共伴生矿与尾矿。国家应当拟定相关规范与标准,来规划矿山资源的利用,并对共伴生矿与尾矿进行一系列的调查,提高矿山资源的使用效率。 3 找矿工作中地质勘查技术 随着国家经济的发展,对深部地质钻探技术的方法与技能提出了新的要求,为此,我们不仅需要提高地质探查精度,还需要发展井中观测技术,从而提高我国的勘查技术。 3.1 甚低频电磁勘查法的应用 甚低频电磁勘查法是目前最为基础的一类地质勘查方法,其成本低,仪器轻便,很是方便携带,对于野外找矿无疑是最为有利的。甚低频电磁法究其根本就是一种最为简单的电磁法,但是又与普通的电磁法的低频概念不一样,甚低频的发射频率在15-25kHz之间,属于高频电磁法范围。随着国家开采矿产资源的力度的不断加大,地质表层储存的资源在不断减少,使得矿产勘查工作变得越来越难。甚低频电磁法通过利用电磁法来勘查矿山资源,其主要适用于浅层物的探测,仪器对通过勘查到的数据进行处理与分析,并结合相关规律,能够准确的分析出矿藏的位置。这项技术的运用为以后的找矿技术的发展奠定了一定的基础。 3.2 遥感技术的应用 遥感技术的运用,能够准确的对各种地质层面的组织成分进行分析,以此来确定各种地质,为寻找到有利的矿藏资源提高了极大的帮助。运用该技术的时候需要进行大面积的测绘与分析,获取相关的矿种信息,并得到相关物种的特有波谱,进而达到找矿目的。 3.3 X射线荧光分析技术的应用 X射线荧光分析技术,其工作原理是根据每个矿物元素的X射线谱的波长不同,且每种矿物元素的荧光强度与其浓度之间都具有特定的关系,因此,对待测元素进行谱线强度与波长的测定,能够对元素进行定量与定性分析。所以,X射线荧光分析技术就是运用X射线光子激发待测矿种的原子,使其产生X荧光,近而进行一系列的研究与分析。这种技术具备了分析速度快、可测元素多等优点,所以它的有效运用,使得深部地质勘查得到了有效的提升,加快了找矿的速率。 3.4 GPS感应系统的应用 GPS感应系统的应用能够获取比较精确的三维数据坐标,对于采集地质矿产信息有着很大的辅助作用。在地质勘探中运用该技术,需要GPS监控平台以及GPS感应系统,这是因为岩石中矿物元素的离子晶体内部基团发出的特定光谱不同,各矿物元素金属辐射能力也不同。GPS感应系统可以对这些特定光谱进行详细的分析,并且对照资源库中原有的矿物质元素进行光谱对照,通过这些就能确定矿区特定位置所含矿产资源的种类。 综上所述,目前,全球化发展日新月异,资源已经成为竞争的核心问题。老的资源分配不可改变,因此寻找新的可用资源就成为了当下最为紧要的任务。综上而言,深部地质找矿技术的迅速发展恰恰满足了当下社会的需求,使得技术到生产力的转化得到了实现。我国目前仍处在工业发展阶段,工业化程度较高,人口基数较大。因此对于矿产资源的消耗需求也比较大,对于这一问题的应对除了进行技术上的革新,加快深部地质钻探找矿技术的推进,还需要对勘探的效率进行提升,从而保证我国的矿产资源开发利用能够实现稳定的增长。 地质钻探论文:对煤下铝地质钻探中施工技术的浅谈 摘 要:随着国家科技的进步和发展,地质钻探技术也有了长足的进步,本文介绍了在煤下铝地质特征情况下钻探施工中的,施工工艺,施工技术等及在煤下铝地质钻探施工中遇到的一些实际钻探技术分析与浅谈。 关键词:煤下铝 钻探施工技术 采空区 一、技术标准和要求 1.1技术标准 1、《固体矿产地质勘查规范总则》 GB/T13908-2002;2、《地质矿产勘查测量规范》GB/T18341-2001;3、《钻探、井、槽探操作规程》YS 5208-2000;4、《岩芯钻探规程》(DZ/0227-2010);5、《地质勘查钻探岩矿心管理通则》DZ/T0032-1992 6、《固体矿产勘查原始地质编录规程》(DZ/T0078-2015);7、《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB/T12719―1991);8、《铝土矿、冶镁菱镁矿地质勘查规范》(DZ/T 0202―2002);9、《固体矿产/储量分类》(GB/T17766―1999);10、《固体矿产勘查/矿山闭坑地质报告编写规范》(DZ/T0033―2002)。 2、施工技术工艺 主要施工方法 (1)钻进方法: 根据矿区地层、断层、裂隙发育情况、岩矿物理力学性质及岩石可钻性等综合考虑,本矿区将采用绳索取心金刚石钻进工艺和方法,开孔可铺以金刚石复合片或合金钻进。 (2)金刚石绳索取心钻进技术是目前比较成熟的一种先进的施工工艺方法,实践证明采用金刚石绳索取心钻进方法及钻具能够保证铝土矿类岩矿心采取率达到95%以上,岩矿心的代表性和真实性较好,完全能满足铝土矿施工地质要求,且有利于增加纯钻时间、减轻劳动强度,提高钻进效率、缩短工期。 3.钻遇采空区的施工工艺 因有些煤层已采完形成了采空区,存有大量老窑水,若处理不得当,会与下部作业面贯通,造成淹井事故。在该矿区有多个含水层,有些为承R水,钻孔与透水层打通时也会造成淹井事故。 采空区钻孔结构:一般采用前述中图1三级钻孔结构成孔或更多级钻孔结构成孔,如采用Ф133-Ф114-Ф96成孔。 开孔Ф133mm,下Ф127mm井口管,换Ф114口径钻进,穿过采空区后下入Ф108mm套管(或下飞管)封闭,换Ф96mm口径钻进至终孔,从而满足招标文件对口径的要求,封孔时套管或飞管不得拔出。 施工中如果以Ф114mm开孔,Ф96mm钻进时偶遇采空区,则需首先钻穿采空区,然后用Ф114钻头扩孔至采空区底部2m左右,下入Ф108mm飞管隔离采空区,再换Ф96口径钻进至终孔。飞管长度要大于采空区高度4-6m,飞管安装要求是保证采空区下部有2m,上部不少于2-3m。 4、应对涌水时的技术措施 在钻进过程中,发现漏水或涌水,要及时采取堵漏措施;每一层段钻穿后,要及时注浆或下入套管。 4.1对于严重漏水或涌水的破碎坍塌孔段,煤系地层,要下入套管;下入套管后要及时固井,按规定操作,保证固井质量。 4.2套管下入的深度和长度要科学合理 为预防煤矿开采后,地层应力释放,扰动范围较大,引起塌陷,套管除隔离煤系外,还应隔离上下扰动地层。 5、钻孔护壁堵漏 非固结硬化的堵漏浆液 这类浆液大都是各种类型的泥浆,加有惰性充填材料的泥浆,主要用于轻微漏失。 ①稠泥浆。稠泥浆静止时,岩粉和粘土沉淀,堵塞漏失通道,减小或消除漏失,一般需静止沉淀一天以上时间才能有效。 ②高粘高切低密度泥浆。用优质膨润土造浆,加增粘及降失水用高聚物,以致密坚韧的泥皮封闭微裂隙。 ③冻胶泥浆及其他结构,泥浆。泥浆中加入水泥、氯化钙、水玻璃等结构形成剂,配成的高粘度冻胶状膏浆,静止后能形成强度不高的凝结物,以减小或消除漏失。 ④聚丙烯酰胺泥浆。利用未水解聚丙烯酰胺起完全絮凝的原理,以絮凝物堵塞漏失通道,从而减小或消除漏失。 ⑤加有惰性充填材料的泥浆。泥浆中加入各种形状的惰性充填材料,以充填材料堵塞漏失通道,从而消除漏失。 典型堵漏泥浆配方 浆液配方为:聚丙烯酰胺1%~1.5%,水泥0.75%~1.5%,贝壳渣3%~5%(其中0.075~0.5mm占20%,0.5~5mm占20%,5~15mm占60%)。200万的聚丙烯酰胺、三氯化铁、乙二醛作交联剂与水泥浆混合进行交联堵漏也获得明显效果。 6、破碎带复杂地层护壁堵漏措施 (1)钻进护壁、冲洗液量: 地表第四系地层必须用优质泥浆钻进护壁,进入基岩地层后采用植物胶低固相泥浆或无固相化学冲洗液钻进, 植物胶低固相泥浆或无固相冲洗液的性能在一定的范围内可调节,与清水相比有较好的携带岩削和悬浮岩削的能力,它可在孔壁上形成薄膜而起护壁作用。该冲洗液主要用于裂隙^发育和易坍塌的破碎带复杂地层,特别适用于绳索取心钻进。冲洗液量可由下式估算: Q=3.14m(D2h-h2)v/4 m3/s(m―由于孔径不规则,上返速度不均匀的系数,一般取m=1.03-1.1;Dh―最大钻孔直径或孔口管内径,m;d―钻杆外径,m;V―上返速度,一般取0.5-0.8m/s;Q―冲洗液量,m3/s)。 施工区内由于构造影响,遇破碎带地层坍塌严重时,需用速凝早强地勘水泥进行封堵后(水灰比0.5~0.6),或配合套管护壁钻进。 遇破碎坍塌地层,需使用护壁防塌泥浆钻进,护壁防塌泥浆配方为:10-15%钠土 + 2%高粘防塌剂+ 2%广谱护臂剂+ 2%硫化褐煤树脂。性能:比重1.1-1.15,粘度24-28s,失水量小于12ml/min。 (2)保证岩矿心采取率的措施 采取正确的钻进取心方法和取心工具,使用合格的金刚石绳索取心钻具,控制和限制回次进尺、转速、钻压,以提高并保证岩矿心采取率。 本项目要求,一般岩心采取率不低于70%,在矿层上下3m-5m的顶底板岩心采取率及矿层采取率不得低于80%,对厚度较大的矿体,要求连续5m-10m段平均矿体采取率不低于80%。施工工程中,若遇上回次矿心采取率达不到80%,下回次进尺必须减少,一般控制在0.5m左右,并相应检查取心钻具,调整钻进参数。若矿心采取率在两个回次内均未达到80%,必须补采,并准确丈量孔深,报表登记。 (3)保证钻孔轨迹的措施: 钻机地梁摆放水平周正,钻机安装稳定、牢固,保证钻机立轴方向与设计一致。 在岩石换层或软硬不均时,及时调整钻进参数,如采取轻压慢钻方式,在进入下层1.0m之后,再采用常规钻进参数。 使用XP-2测斜仪器按要求及时测斜,斜孔深度大于100m的钻孔,每50m测斜一次,在开钻后25m时需加测一次弯曲度,以测斜数据验证钻进参数,指导钻进。依规范规定,斜孔钻孔顶角的最大允许弯曲度在100m间距内不得超过30。 钻孔顶角的最大弯曲度随孔深可累加计算。 (4)原始班报记录必须专人填写,做到及时准确、详细、整洁,每天核对签字,发现错误及时修正。岩矿心采取之后,在岩心箱内要严格按顺序整齐摆放,及时编号,不得重复编号,按每回次填写岩心票做好岩心隔离,以便编录查对,岩心箱应用红漆标识,并将岩心箱存放在防雨帐篷内,钻孔结束后及时移交入库; 所有测量工具如测斜仪、钢尺等在进入现场前应校准并标识;每100m丈量钻杆一次,孔深误差率控制在1‰以内,若超差应进行处理,见矿前必须进行孔深测量;井深验证时,钢卷尺经检定合格,其刻度准确、清楚、丈量机上余尺时应停止立轴回转,基准点必须一致。 7、确保封孔质量的措施 封孔质量与采空区的施工质量同等重要,若封孔质量差,采掘作业到施工孔位时会与采空区或含水层构成水力联系,造成淹井事故。 钻孔结束后应按地质封孔设计书要求及时用P0 32.5R及以上标号合格水泥封孔,泥浆施工钻孔应清洗干净井壁后在封孔,封孔水泥要搅拌均匀,水灰比小于0.6;封孔时应根据实际情况选择泵送注入水泥浆的方法,注浆过程不能中断;用套管护壁的钻孔,应先封好套管下部各封闭段后再起拨导管,封孔过程中,严禁弄虚作假。封孔完成后应填写封孔记录,并在孔口留下水泥桩标识。 钻孔结束后三天内,根据档案管理要求,填好钻孔技术档案。 严格按照钻探工程六项质量指标检查验收,对质量问题采取有效的补救措施,但孔斜及其它质量问题不允许钻孔终孔后补救,否则,造成废孔时须重新施工。 8、资料成果保护措施 本工程资料成果保o为钻孔资料、岩心保护等。 8.1加强相关人员对地质钻孔资料、岩心等资料成果保护的教育,增强规范性认知。 8.2钻孔施工严格按《岩心钻探规程》进行,确保各工序质量合格。 8.3钻孔施工工序参照《地质勘查钻孔质量管理要求及质量检查、验收标准》进行。 8.4做好岩心保护工作,及时入箱按顺序编录,保证岩心及时入库保管。 地质钻探论文:复杂地质条件下钻探卡心与取样技术 摘 要:在钻探工作中,遇到相对比较复杂的地质条件是比较常见的情况。而且获取相应的岩石样本是钻探工作人员的主要工作内容。因为这些岩石样本,包括岩石的碎屑或者是岩心都具有较高的研究价值。久而久之,获得矿物样品成为钻探工作不可缺少的内容之一。众所周知,由于我国国土面积广阔,南北方地质差异相对较大,无论是从地形还是地貌上都有本质的却别。因此,钻探工作所面临的问题和挑战层出不穷。对此,应用钻探卡心和取样技术是保证钻探工作得以顺利进行的关键。 关键词:地质条件;钻探卡心;取样技术;研究分析 现如今,生态环境建设和社会经济发展逐渐融为一体,所以,在进行钻探工作中,更多地是对地质条件进行保护。为了充分地满足科学研究的需要,钻探卡心与取样技术逐渐广为应用。在现有的取样技术的基础上,技术人员经过努力研究,不断地完善和改进技术条件。在多种地区进行钻探工作时,都采用钻探卡心和取样技术。其中比较典型的就是新疆地区和北京地区。只有高质量的钻探工作才能够保证对岩石矿石样本研究的准确度越高。因此,促进钻探卡心和取样技术的高效发展成为现如今钻探领域研究的重点和关键。 1 地质工作对钻探岩石样本的基本要求 由于钻探工作的重要性不言而喻,因此在实际的工作中,无论是技术人员的专业水平还是所用钻探机械设备的质量都应该达到规定的标准。高质量的设备是提升钻探效率和安全性的前提和基础。与此同时,地质工作对岩石样本也提出了较高的要求。因此,在进行岩石取样的过程中,采取率就是工作人员必须重视的内容之一。因为岩石样品的采取率直接影响到以后物理实验或者是化学实验的精准度。不仅如此,岩石样本本身还应该具有一定的完整性。因为,岩层结构本身是固定的,只有相对比较完整的岩石样本才能够给研究人员提供相对比较明确的信息,进而使得地质工作达到事半功倍的效果。另外,样品还需要具有一定的代表性。所谓的代表性就是指岩石是些能够充分体现一个地区或者是一定范围内岩石的特点。通过对样品的成分进行测量,可以直接断定这一地区岩石的特点。最后,钻探样品所处的坐标应该具有一定的精准性,这也是比较重要的特点。 2 比较常见的卡心工具 由于钻探岩石样本仅仅依靠人力不可能实现,因此需要依靠技术水平相对较高的机械设备来对岩屑进行充分采集。一般来说,选择适当的卡心可以降低钻探的难度,提升工作效率。更重要的是,工作人员要保证卡心工具和岩石的性质达到一致。工作人员要注重岩石拉断工作的操作方式和时间。常见的卡心类型有三点:第一是内槽式。第二是外槽式。第三是切槽式。在对这三种卡心形式进行选择的过程中,工作人员主要应该以钻探地区的地质条件为依据。 3 卡心工作失败的原因分析 在具体的钻探工作中,卡心失败现象也比较常见(图1为几种不同类型的卡心),主要原因如下所示:第一,a种类型的卡心主要是以小块岩石的钻探为主,卡心卡簧的直径和岩心相比相对较大。所以在遇到破损程度相对较大的岩石时,卡心工具就会出现严重地破损现象。第二,b种类型的卡心出现失败现象的原因主要应该归结于岩石的坚硬程度。如果钻孔径超过的规定范围,卡簧会出现缠绕岩心的状态,无法实现拉断操作的正常进行。第三,c种类型的卡心失败主要是岩石表面存在厚度较大的包裹层,而且岩心的凸凹程度不均匀,所以直接影响到卡心的操作。第四,d种类型的卡心出现失败现象的原因出现在卡簧上。其刚度和孔底之间的差异相对较大,卡簧和岩心的契合程度就相对较低。技术人员和研究人员只有充分认识到各种不同类型卡心工作出现失败现象的主要原因之后,才能够根据不同的岩石特点选择相对比较合适的卡心类型,保证钻探工作能够高效进行。 4 获取孔底岩屑的技术分析 4.1 钻进过程中获取岩屑的重要性和基本方法 钻井股从横中获取岩屑在地质工作中具有至关重要的作用。钻头破碎岩石的岩屑能直接表现出孔底岩石矿物的基本性质和特征;如果是无岩心钻进操作,所收集的岩屑将成为获取孔底地质信息的重要依据;钻进过程中收集的岩屑还能直接减少孔内岩石粉末堆积事故的产生,是净化泥浆、降低投入资金的重要手段。收集岩屑的方法主要有地表法和孔底法两种。通常情况下石油钻井以地表岩屑录井方法为主,而孔底法主要运用于地质岩心钻探过程中。 4.2 获取孔底岩屑的方法 第一,全孔反循环法。在收集空地岩屑的过程后中,通常要将钻进过程中产生的岩屑引入到岩心管中,在满足以上条件后,空地岩屑的可靠性与孔内流体的循环方式存在紧密的联系。如下图2所示,a、b、c代表的是全孔反循环法,d代表的是孔底局部反循环法,I代表的是风管,II代表的是气水混合物;III代表的是岩粉收集器;IV代表的是岩心管;1代表的是喷嘴;2是负压区;3是分流管道;4是岩心管;5是滤网;6是管;7是岩屑收集桶。图2中a、b表现的是全孔反循环采集孔底岩屑方式,a中主要使用沉淀法,利用沉淀法将孔底岩屑统一置放在取样管中,起钻开始后将其带到地表位置。b方法在要求工作人员在取样管以上位置添加螺旋叶片,利用携带岩屑的流体在离心力作用下将岩屑分离出来,并利用沉淀法将其聚集在样品管中。全孔反循环的方法在使用过程中必须紧闭孔口,由于该方法具有结构复杂等特点,导致施工过程复杂,难以顺利开展。 第二,孔底局部反循环法。该方法以喷射式孔底为主,其主要作用是保护岩心的完整性,能同时满足破碎'脆弱性'坚硬性演示的取心钻进需求。该方法示意图如图2中d所示。孔底局部反循环法的缺点在于反循环的效率越低岩屑运移的总量越少,冲洗液中岩屑的浓度越低,反循环的效率越高。因此该方法通常不用在钻软和中硬岩石和岩粉的钻探采集过程中。 结束语 总而言之,在地质钻探工作中,尤其是在地质相对比较复杂的情况下,选择科学合理的钻探卡心以及先进的取样技术是尤为重要的。不仅可以促进钻探行业的高效发展,还可以将各种不同类型的取样技术进行全面地推广应用。进而提升岩石样品的研究力度,促进社会的全面发展。 地质钻探论文:刍议如何加强煤田地质钻探过程的质量控制 摘 要:煤炭行业的发展建设在很大程度上对经济的建设发展有着不可忽视的重要影响和作用。尤其是近年来,随着人们生活水平的逐渐提高,对于煤田地质钻探技术也提出了新的要求及标准,下面文章针对如何加强煤田地质钻探过程的质量控制进行详细的分析与总结,并提出合理化的解决措施,仅供参考。 关键词:煤田;地质;钻探;质量;控制 引言 煤田地质钻探作为煤田地质工作的重要组成部分,其质量的好坏将对整个煤田地质工程建设有着极其重要的影响。根据煤田地质钻探规定,在进行钻探施工前必须针对质量手册及程序文件要求进行有效的运行,在保证质量的前提下改善钻探施工方法,这样不仅仅可以提高煤田地质的施工质量及服务质量,更能为其整个煤田地质工程质量打好坚实的基础。 1 钻探质量的保证在于夯实质量管理基础 1.1 把握钻探施工的基本特点 在煤田地质钻探过程中比较常用的一种施工技术则是金刚石绳索取芯技术。它能在钻取的过程中将其取芯管放置到煤层最深处进行钻探,进而确保取芯工艺的完整性。煤田地质钻探施工的特点有:一是钻机主要是单机作业,质量管理要扎根机组;二是钻探机械动力包括液压钻机、变量泵,柴油发电机组,旋流除砂器,金刚石绳索取芯钻具等,施工技术比较复杂;三是施工中必须依靠钻塔,其架设在钻场或井场上方,配合钻机绞车进行升降钻具。质量管理是钻探工程项目成功的保障。一个钻探机组要保证钻进的质量,必须针对钻探的特点,开展质量管理。 1.2 以人为保证本质量培训 质量管理是煤田地质钻探的基础,也是确保整个施工作业流程能够顺利完成的可靠保障。所以在煤田地质钻探过程中,必须将质量管理贯彻于始终,通过加强对质量管理的认识,来有效的完成煤田地质钻探的每一道施工工序,以人为本加强质量传宣教育活动,对于煤田地质钻探而言,人在其中所发挥的主观能动作用将对整个煤田地质的质量有着极其重要的影响。所以在人员管理上可以通过培训、内容、形式、效果等方面进行有针对性的人员管理意识培训。增强他们的责任意识,同时提高他们的专业技术,在实际煤田地质钻探中可以有针对性的进行人员分析判断能力的提升,这样不仅仅可以有效的提高作业能力,还能从根本上保障期质量。 1.3 重在基础设施建设 在煤田地质钻探施工中,使用大型钻探机械和设备较多。钻探设备管理可分为两个方面:一是为钻探需要购置或安装的设备。实现绳索取心钻探的主要技术装备包括:要有性能良好的钻杆、取心用的双层(或三层)岩心管、绳索打捞器及附属工具、对岩层适应性强的金刚石钻头和性能良好的钻机和泥浆泵;二是为保证设备的完好和机械的正常运转所必要的维修。研究表明,质量保障措施的预防性投入效果与事后整改效果的经济关系事半功倍。所以要实现勘探资源的合理配置,实现投入方案的优化以及质量投入方向的合理的选择。设备也是有寿命的,且会产生故障,容易产生机械伤害。我们一方面强调操作人员必须按规程操作;按正确方法和工艺要求,保证质量;另一方面要及时发现、处理异常或危险状态;及时巡视检查,保证钻探质量;加强设备的维修和管理,保证钻探设备的完好率,使施工设备能发挥其质量的保证作用。 2 钻探质量的保障 2.1 进行施工中需要把握基本 对于煤田地质钻探队伍来说,其具有的特点如下:其一,钻探的机械主要是进行单机作业,因此,在进行质量的过程中需要扎根于机组;其二,在钻探机械的动力方面主要包含了变量泵;液压钻机等等,其施工的技术相对复杂;其三,在进行钻探施工过程中,必须依靠钻塔。作为钻探工程的保障――质量管理就需要针对钻探的实际特点,从而进行针对性的质量管理。 2.2 质量控制需要注重基础设施建设 机械设备的使用对于煤田地质钻探来讲也有着不可忽视的重要影响,主要体现在以下两个方面:一是钻探施工中对于机械设备的使用及购买等情况。在煤田地质钻探过程中必须使用到大型的机械设备,这就需要依据实际施工作业情况合理选择恰当的机械施工设备,这样不但可以保障其质量,还能充分发挥机械设备的用途,减少其磨损程度。二是在正常使用过程中要确保机械设备的正常运转,实践表明,定期对其大型机械设备进行检修,可以有效保障机械在运转过程中的正常使用,还能从根本避免因机械设备问题而出现的各种质量问题,大大提高了工作效率,节约了成本。 2.3 做好钻探前期的基础工作 在进行一系列煤田地质钻探工作前,必须要进行实地考察,针对钻探环境及周边的施工作业情况进行合理分析,这样才能对钻探管道、电缆等比较详细的情况有所掌握,能够有效预测出煤田地质在钻探过程中所面临的风险及问题。通过专家小组成立专项责任人来完成钻探前的基础工作。掌握钻探信息及相关数据资料,使得钻探工作可以正常有序的开展。 3 煤田地质勘探技术发展趋势 在煤田地质钻探过程中,必须采取专业的发展眼光去看待问题,并加以解决。随着各种新技术的层出不穷,在煤田地质钻探中应用的也越来越广泛,煤田地质技术若想在激烈的市场竞争中获得长久的发展,就必须在技术上不断创新,下面针对目前煤田地质勘探技术所具有的几种优势进行简要的分析与总结,如下: 3.1 开发井下勘探技术 根据国内外资料,落差小于5m、长度小于150m的小断层及小型褶曲,很难用地面勘探方法查明。因此,国内外普遍认为,应在采区开采前,在井下开展采区勘探或工作面勘探,其方法包括矿井物探和沿煤层钻进。显然,煤矿井下物探技术将大有作为,是一重要发展方向。 3.2 发展水平钻进技术 随着各种新技术的层出不穷,煤田地质钻探技术为了有效保障其质量,早在20世纪80年代开始就已经采取了新的水平钻进技术,将国外先进的技术理念引入其中,从而实现了水平钻进的大跨越。不仅仅可以在深层地下进行煤层钻进,还能够沿着某种垂直角度进行水平轨迹的煤层钻进。 3.3 研究动态地质勘探技术 从某种意义上来讲,煤田地质是一个动态的发展过程,所以在进行钻探过程中必须时刻监测其发展趋势,依据实际变化分析数据的变化情况。尤其是针对高产量的煤田地质钻探而言,信息数据的准确性将影响到整个钻探工程的质量。所以在实施过程中必须对煤田地质勘探技术有一个动态的了解。 3.4 加快发展信息技术 信息技术的不断创新与发展,在很大程度上推动了相关行业的发展建设。尤其是对于工业而言,将其信息技术引入其中在分布式处理、工作站、人工智能等方面都取得了较好的成绩。在煤田地质钻探中利用现代化信息技术更是提高了信息数据的稳定性及准确性,在很大程度上提高了质量。 4 结束语 综上所述,在煤田地质钻探过程中,必须加强质量控制,才能真正意义上促进我国经济建设的发展,才能使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。相关人员在保证质量的前提下,将安全意识贯彻于整个煤田地质钻探过程中,从而有效减少安全事故的不断发生,促进我国工业的可持续发展建设,造福于人。 地质钻探论文:地质钻探技术与应用研究 摘 要:随着我国经济发展的速度不断加快,当前的钻探技术难以适应社会发展的需求,而其暴露的问题也越来越多。针对这种情况,建议重点工作应当提升钻探的效率。为此,结合相关工作经验,探究了地质钻探技术与应用的相关课题。一方面可以与同行进行有关的交流,另一方面也希望得到相关读者对研究不足的批评和指导。 关键词:地质钻探技术;地质工程;反循环式钻探技术;绳索取心钻探技术 地质钻探技术属于学科技术,具有较强的复杂性。在中国,地质钻探技术发展历史很久远,很早以前就开始大范围的应用。我国土地辽阔,矿产资源种类很多,储量也是巨大的。我国的领土面积位居世界第三,拥有大量的资源,实行改革开放之后,更加注重地质勘探工作,积极开发矿产,更好的促进了国内经济发展,从而也推动了社会的进步。最近几年,中国的现代化建设步伐越来越快,这也带动了工程地质钻探技术的深入发展。就如今来说,社会经济的发展是离不开矿产资源的支撑的,现阶段,大部分处于浅层而且易开采的矿产都被开发了,余下的都是处于深层、地质复杂、很难开采的矿产资源,或者是开采难度非常大的矿产,在探测开采这类矿产资源时,不但要根据有关的理论知识,还要实地研究和实验钻探技术。这就对地质钻探技术工艺和设施提出了更高的要求,需要提高地质钻探技术的应用效率,确保钻探技术的安全使用,合理控制实施钻探技术时的成本,只有这样,才能最大程度的保证地质钻探的质量。 1 简单概述地质钻探技术 在人们的生产活动当中,很多方面都会应用到地质钻探技术,例如勘察矿产资源以及收集地质状况信息等等。对于岩土工程勘探来说,地质钻探工作是很关键的一部分。钻探工作的施工过程,会受到钻探技术、钻探设施以及钻探工艺的重要影响,从某种程度上来说,上述因素决定了工程的工期以及质量。在钻探作业的事前准备阶段,必须要结合当地的地质条件,合理的选择施工设备,同时还要应用最新的钻探技术以及工艺流程,这样有利于高质量的完成钻探技术。在具体实施地质钻探技术时,经常会遇到复杂的地质条件。举个例子,某些地层取芯很困难,取芯钻探之中孔壁不是很稳固,钻孔漏水或者是渗水,这体现出钻探技术在施工时常见的问题。如果钻进中孔壁时,稳定性达不到要求,就会导致成孔十分困难,钻进不能很好的运转,取芯成为一个难题,岩芯的采用率不能满足地质的需要。所以,为了提高岩土工程勘探的质量,必须要重视地质勘探取芯率和钻孔成孔这两个方面。 2 钻探技术在地质工程当中的重要作用 我国是世界上的领土大国,拥有众多的人口数量,从某种意义上来说,会导致矿产资源的紧缺,这种情况会给国内的经济建设和国民经济收入带来严重的影响,因此也引起了国家领导人以及政府的更多关注。中国通过有关的文件,进一步规定了地质工程工作,同时也明确了此项工作的主要任务,其中最为关键的任务是“突出能源矿产勘查”和“加强非能源重要矿产勘查”。在地质工程领域,政府提供大量的资金支持,不但有正在实行的国土资源大调查专项基金,还有刚刚开启的地质勘查基金和危机矿山接替资源找矿专项基金。在部分地区,还存在地方和个人寻找矿产资源的现象,并且这种势头一直不减,愿意在这个方面投入大量的资金。最近几年,地质工程工作得到了快速的发展,地质钻探作业的工作量也持续上升,在个别省份地区,钻探作业工作量年均超过了几十万米。通常来说,钻探项目的资金主要来自于几个方面,分别是中央财政补贴、地方财政补贴、省资源补偿费、国土资源大调查、市场项目以及矿产资源补偿费等。随着钻探工作量的不断上升,对于钻探技术和钻探设备有了更多的需求。对于我国目前来说,最需要解决的问题就是使地质钻探技术符合国内现阶段的实际环境。就现如今来说,人们所面临的新情况,就是探索地质钻探技术如何才可以适应新形势的需要,跟上社会发展的脚步。 3 目前工程地质钻探技术的运用情况 世界上有很多发达国家拥有最新的钻探技术,和他们比较起来,我国的工程地质钻探技术具有一定的滞后性。在利用钻探技术进行施工时,经常会用到的岩心钻机是立轴式的,这款机型设计完成于二十世纪八十年代左右。而就目前来说,主要是应用从国外进口的全液压动力头钻机,现阶段,中国也开始进一步研究开发此类产品,并且投向了市场,不过却还没有实现大范围的推广使用,目前的市场上仅有很少的钻机具有钻深的功能,相关的市场还有待成熟。从钻探工艺的角度来说,有不少先进的钻进工艺方案仅仅在小范围内适用,还需要进一步的推广。 3.1 反循环式钻探技术 对于地质钻探技术来说,反循环的钻探技术属于目前比较新的钻探技术。地质钻探界将反循环的钻探技术看成是钻探技术的重大变革。反循环钻探技术包括水利反循环以及空气反循环,这种技术可以通过上述两种方法在一个钻孔中应用一套钻具,进行钻进的转换。其中空气反循环具有较高的效率且不需要较大的成本,主要适用于干旱的地区。而水利反循环在取芯方面比较好,及时的判层有利于节省时间。在实际操作当中,可以结合地层的现实条件,将两种钻探方法结合起来使用,也可以单独的使用空气反循环钻进或者是水利反循环钻进,其对于国土资源调查来说,发挥着巨大的作用。利用空气反循环取样钻进这个办法效率是很高的,且不需要太多的成本,不过就目前来说,这种方法并没有被有关的地质工作人员所认可,因此也不可能大范围的推广开来。现阶段,在运用地质施工钻探技术时,所采用的某些技术还处于二十世纪八十年代的水平。由于我国目前地质工程当中,钻探技术水平还是比较落后的,因此地质工程钻探工作的效率以及效果都没有达到一定的要求,具体来说,主要表现为台月效率不高,在某些复杂地层进行钻进时,存在很多的问题,严重缺乏对深孔进行钻进的能力,钻进的成本很高等。由于存在上述这些问题,就导致钻探技术应用在地质工作当中时不能发挥出应有的作用。 3.2 绳索取心钻探技术 绳索取心这种钻探技术不提钻取心,它的工作原理是:用岩心管填满岩矿心,或者是在岩矿心发生堵塞时,不必把孔内的钻杆柱提到地表,而只需要通过专用绳索和打捞工具将岩矿心的容纳管从钻杆柱里取上来。在具体的操作当中,钻头仅仅是在需要更换或者是检查磨损度的时候,才有必要将钻杆柱全部提升。绳索取心钻探技术可以缩短升降钻具的时间,从而为纯钻进争取了更多的时间,从而使钻进更有效率。同时,还可以降低钻探机械的升降系统磨损以及动力损耗,也可以减弱升降钻杆柱冲洗液给孔壁带来的冲击,从而保证孔内的安全性。金刚石绳索取心钻进这个办法应用在很多方面,但是并没有真正的普及开来。虽然液动锤钻进这种手段有很多优势,也得到了大多数人的认可,不过这种手段如果在环境恶劣的情况下使用,钻具的寿命和可靠性存在问题,从而会影响到钻探现场勘测和施工管理水平,因此,在地质工程钻探当中,很少应用这种手段。在钻探时,更换钻头有很好的效果,不过在实际当中,运用的也不多。 4 结束语 我国的经济一直保持着飞速发展的状态,中国现阶段所拥有的钻探技术,越来越不能满足新形势下的需要,某些不完善的地方也逐渐的显现出来。就目前的形势来看,中国想要在地质钻探技术方面获得突破,最关键的就是提高钻探的效率。目前世界上多个国家在地质钻探施工当中,通常都会使用金刚石绳索钻探取心法,因此我国也需要加大推广以及普及的力度,同时,针对那些不同的使用条件和不同的地层勘探技术,也要不断的进行完善,对于中国来说,需要积极吸收西方发达国家地质工程钻探技术的先进理念,只有这样,我国的地质工程钻探技术才能跟得上世界的发展潮流,进一步的发展下去。 地质钻探论文:地质钻探工艺技术中的安全与生产管理 【摘 要】我们国家自加入世贸以来,经济社会进入到高速发展的新时代。地质钻探行业也随之取得了飞跃式的发展,为促进国民经济发展,提升我国的国际地位做出了重要的贡献。但是在快速发展的同时也暴露出不少问题,尤其是安全和生产管理两个方面,安全隐患重重、安全事故频发,造成了巨大的经济损失和人身伤亡。现在当务之急就是必须加强地质钻探工作中的安全管理和生产管理,本文就目前我们国家在地质钻探工作中存在的一些重要问题进行了分析总结,并提出了相对应的解决措施。 【关键词】地质钻探存在问题;改革措施;施工管理;生产管理 ‘安全生产,生产必须安全’这是任何生产管理都必须放在首位的工作。在地质钻探工作中,就更加需要做好安全工作,这样才能把地质钻探工作顺利展开。但是近几年来随着我国基础设施建设力度的不断加大,地质钻探工作任务越来越繁重,很多时候为了提高地质钻探工作的效率,逐渐放松了施工中的安全与生产管理力度,使地质钻探施工暴露出越来越多的严重问题。进而影响了地质钻探行业的健康有序向前发展。 一、目前国家地质钻探工作中存在的主要问题 1、钻探工艺问题 钻探工艺问题在地质钻探施工中,需要根据岩石性质和地质设计的不同来采用不同的钻探工艺,比如金刚石钻进、钢粒钻进、以及合金钻进工艺等。同时还要结合岩石可钻性的等级来选择钻头结构类型、钻进方法、钻进技术参数、以及钻进时间等。只有这样才能保证地质钻探施工的质量和安全。但是目前在我国的地质钻探工作中,在钻探工艺方面存在不少的问题,严重影响了地质钻探的正常施工。 2、人力资源问题 人力资源问题是地质钻探工作中客观存在的薄弱环节。在地质钻探施工队伍里,施工人员大多都是从农村临时招来的农民工,本身的素质就很低,更谈不上有什么好的技术水平和职业素质,也没有进行有效专业知识培训,招来就直接上岗工作。在这样的施工工作下,给施工埋下了巨大的安全隐患,直接影响到地质钻探工作的好坏。同时再由于管理制度、体系的不完善、不到位,致使施工人员没有责任感,在施工过程中以次充好、偷工减料、弄虚作假、谎报进度的现象比比皆是。 3、机械设备问题 地质钻探工作是必须用机械设备才能进行的,机械设备的好坏直接影响钻探工作的进度和质量。我们现在使用的设备与发达国家比还很落后,还缺少计算机控制设备,这样就无法实现地质钻探施工的自动化及智能化,阻碍了地质钻探工作的发展,也与发达国家的地质钻探施工技术的差距越来越大。 二、地质钻探工作改革措施 1、加强地质钻探工作施工现场管理 1)、现场安全管理 施工现场安全要真正的做到安全施工不是一件容易的事,首先我们要建立、健全我们的各项现场安全施工的制度,明确各级管理人员的安全责任制。其次我们在施工现场要设专职现场安全员,这个安全员很重要,他要时时掌控整个施工现场的安全情况,对人员的安全施工、设备的安全使用、现场用电的安全管理、等,而且还要经常监督、检查各级负责人的安全管理工作是否真的落实。 2)、施工质量管理 在地质钻探施工现场要设立专职的、有高素质的质量检验员,制定严谨的质量检验制度,要求检验员在施工现场在质量的管理上要有认真仔细、严格审查、按标检测、坚持原则的质量管理意识。对现场施工中各项要求标准,严格把关逐一检验;同时还要对施工各项质量,按照设计的要求及相关技术标准,对工程进行质量检测,一定要严把质量关,确保工程施工的整体质量。 3)、施工监督管理 我们施工除了我们本身施工企业自己在施工中的各项管理外,为了确保工程质量万无一失,还要加强施工过程的监督管理。我们要找一个管理信誉好、水平高、专业强的监理公司,好在整个地质钻探工程的实施过程中,通过高具有良好专业素质的监理人员,对工程的现场管理、沟通合作、施工技术、安全管理、质量监督、工程验收、全局控制的多个方面进行系统、科学的监督管理,而确保整体工程的工期可以按期完工,质量达到优秀。 2、建立地质钻探施工的安全生产体系 要想建立地质钻探施安工安全生产体系,关键是要保证钻探施工的各个环节有全面完善的制度可依,具体有从以下几个方面来: 1)要健全和完善安全管理制度规范。在地质钻探施工中。需要结合国家制定的相应法律法规,并结合本行业的特点和特征,不断优化和补充安全管理制度,为安全生产提供更多的制度保障; 2)要树立安全管理理念。地质钻探工作是一项相对比较危险的工作,各职能 部门以及管理人员要加强思想上的认识、树立安全管理理念,在设计规划、施工作监、以及后续维护阶段贯彻安全第一的管理理念.把安全规范落到实处; 3)建立安全生产责任制度。在地质钻探施工中要把安全责任落实剜个人,培养相关人员的安全意识,在施工的各个环节加强安全管理,从源头上消除安全隐患。 3、施工队伍人员管理 由于地质钻探施工中的工序比较复杂,工程规模较太,任务相对比较繁重,因此需要具备足够数量的人员来保证工程的顺利开展和如期完工。一般在地质钻探中需要有管理人员、技术人员、施工人员、监督人员、以及设备维修人员等,人员数量和种类比较多,因此在生产管理中需要首先进行人力资源管理。要确保相关人员有较高的技术水平和专业素质,对于一些新员工要先进行岗位培训再上岗。首先要对施工人员从个人素质到施工技术,从个人管理到团队配合等方面由浅到深、有易到难,逐步的把我们的施工队伍建设成一个具有现代化的、高技术的、高素质的一流施工队伍。对于目前我们普遍存在拖欠农民工工资这一现象,一定要坚决禁止,因为施工人员安不安心工作,是直接影响工程整体进度和质量的重要因素。 4、机械设备管理 地质钻探施工中,机械设备的质量与钻孔的数量和质量、花费的成本、以及施工的效率等有着较为密切的关系,因此必须要对机械设备加强管理。在机械设备的选购上,要在预算可能的条件下尽量选择一些高质量、高性能的钻探设备,既能保证工程质量,也能提高施工效率。在机械设备的使用过程中,要对操作人员进行专业培训,严格按照操作要求进行操作,避免造成机械设备的损坏。同时,还要注重对机械设备的维修和养护,保证时刻处于完好状态,避免影响工期。 5、钻探工艺管理 在地质钻探施工生产管理中,要加强对钻探工艺的管理,保证钻探工艺符合施工的要求,能够确保施工的质量。具体说就是要严格施工操作规程,选择合适的钻进技术参数,提高钻探的工艺方法,保证钻探施工的安全。 结束语: 地质钻探是一项比较复杂繁重的工作,对质量和安全的要求比较高,因此在实际工作中必须要加强安全生产和管理。针对当前我国地质钻探行业存在的问题.相关单位和部门必须要加强认识,及时采取措施加以应对和解决,促进我国地质钻探行业的健康发展。
浅谈土地资源管理专业人才培养:应用型土地资源管理专业人才培养模式构建 摘 要:近年来,土地资源管理专业的就业竞争异常激励,市场需要具备土地资源管理综合理论的应用型人才,为了适应社会需求,沈阳建筑大学的土地资源管理专业转变培养模式,注重理论与实践能力并重,构建适应应用型人才培养的教学模式,以此增强土地资源管理毕业生的就业竞争力。 关键词:土地资源管理;应用型人才;培养;实习实践 1 培养应用型土地资源管理专业人才的必要性 土地资源管理是一门理论与实践并重的自然学科、社会学科等多学科交叉融合的应用型学科,随着我国经济的发展和土地供求矛盾的突出,土地资源管理毕业生逐渐成为解决土地利用、规划、整理等一系列人地关系问题的主力军,企业和行政部门都需求大量的既懂土地管理理论又掌握专业技术的专门人才,重理论轻实践的培养模式逐步被市场放弃,因此,培养应用型土地资源管理专门人才是满足市场需求、服务地方经济的必然选择。 2 应用型土地资源管理专业培养目标 根据市场调研及专业发展需要,沈阳建筑大学把土地资源管理专业作为试点转为应用型专业,确定土地资源管理专业新的培养目标是:培养具备现代管理学、经济学、法律学及资源学的基本理论,掌握土地资源管理方面的基本知识,具备土地管理的综合能力,具有测量与制图能力,土地信息技术应用与开发能力、土地估价技术能力、土地规划与整治能力、房地产开发与投资分析能力和工程项目管理能力,具有运用专业软件处理本专业业务的能力,具有顺利阅读本专业外文书刊、技术资料和听、说、译的基本能力,具有调查分析和应用协作能力,具有一定的社会交往、组织协调和公关能力[1]。 3 应用型土地资源管理专业应具备的实践能力 3.1 测量与制图能力 测量与制图是土地资源管理专业学生必须具备的基本能力之一,课程设置时注重测量与制图基本功训练和土地资源管理专业人员素质的培养,通过理论学习全面系统地掌握土地利用现状调查、土地权属调查、地籍测量、地籍图测绘、土地登记、土地统计等的基本原理、内容和基本方法。课程实习重点培养学生的实践操作能力,要求学生能熟练应用GPS(RTK)、全站仪等仪器及专业制图软件(如CASS、ARCGIS),能运用所学基本理论和基本技能完成土地调查、地图绘制等一系列工作,培养学生吃苦耐劳、团结协作的集体精神,为学生今后从事土地调查与评价、土地整理、地籍测量、土地登记等工作奠定良好的基础。 3.2 土地信息技术运用与开发能力 土地资源信息化已经成为时代的要求,社会需要大量的既懂土地资源管理专业知识又能进行程序开发的土地信息专门人才。通过地理信息系统等课程学习和ARGIS、MapGis、SuperMap等专业软件的实践应用,使学生具备土地信息的采集、修改、更新、删除、统计、评价、分析、预测和二次开发的能力。为将来从事土地资源调查系统、土地利用规划信息系统、地籍管理信息系统、土地估价及整理信息系统等信息系统运用与开发积累经验。 3.3 土地估价技术能力 土地估价能力是学生毕业后最早与市场对接的技术能力,也是土地资源专业毕业生主要的就业方向。通过不动产估价、房地产估价等课程的理论学习,使学生掌握土地、房产估价的理论与方法,具备考取国家注册“土地估价师”、“房地产估价师”的理论能力;通过案例教学及课程设计等实践环节,使学生能根据实际情况综合评定出某块土地或多块土地在某一权利状态下某一时点的价格,具备独立正确的完成估价报告的能力;为学生从业后的后续职业发展提供有力的保障[2]。 3.4 土地规划与整治能力 土地规划与整治能力是针对解决土地利用问题而产生的技能,直接面向市场需求。通过土地规划、土地整理与复垦等课程学习,使学生掌握土地利用规划编制的程序,熟练进行土地利用规划方案设计、学会撰写土地利用规划报告;掌握土地整治的方法,学会如何盘活存量土地、实现节约集约用地。根据土地规划与整治的技术特点,我校安排了土地利用规划实习、土地整理与复垦课程设计等实践环节,以3S技术和计算机技术为基础,以教师科研的实际科研项目或模拟项目为依托,使学生参与土地规划、整理与复垦的方案设计,并对设计方案进行评比分析,真正做到即学即用,增强学生的实践应用能力,为学生毕业后能尽快的适应并逐渐承担项目、成为合格的技术人员做好前期准备工作。 3.5 房地产开发与投资分析能力 土地与房产一直是密切联系的,房地产开发和投资能力是建筑类土地资源管理专业学生必备的技能,通过房地产经营管理、房地产投资分析等课程的学习,使学生掌握房地产开发、经营、投资及策划等方面的原理和方法,熟悉影响房地产投资因素,通过课程设计和市场调研,能够根据楼盘及市场的实际情况对房地产拟投资项目作出正确的技术经济分析,能独立进行前期策划,具备进行房地产市场综合分析和房地产开发决策的能力,具备编制房地产可行性研究报告和参与房地产投资项目调研和策划的能力。 3.6 工程项目管理能力 作为建筑大学的土地资源管理专业,学生的就业单位很多与建筑密切相关,工程项目管理能力是建筑类院校土地资源管理专业学生应具备的独特的能力。通过工程项目管理、施工技术、工程经济学、工程估价等课程的学习,使学生掌握工程项目管理、施工组织管理的基本理论和方法;通过工程管理、工程造价辅修专业的学习及为期3周的工地实习实践,使学生熟悉具体的工程项目管理技术、方法在工程项目上的应用特点,具备参与建筑工程项目管理和解决工程项目管理实际问题的基本能力。 4 实践能力支撑体系构建 土地资源管理专业核心能力的培养,除了依托上述的理论教学与课程实习外,还要配以专业实践巩固理论教学效果。 4.1 实验室建设 实验室是应用型土地资源管理专业建设的重要组成部分,是强化理论教学,实现知识融合,培养实践综合能力的重要平台。土地资源管理专业实践涉及的地图学、测量学、土地利用规划、地籍管理与地籍测量、地理信息系统、航测与遥感、不动产估价、土地整理、房地产投资、工程项目管理等课程需要实验室支撑,完备的实验设备是建立完整的实践教学体系的前提条件,完备的实验室可以有效的提高实践效果,有助于提高学生的专业技能和综合素质,为培养宽口径、高素质、强技能的专业人才奠定良好的基础,使学生在激烈的市场竞争中获得一席之地。因此,必须建立适应土地资源管理专业发展需要的综合实验室,包括地理信息实验中心、测量实验室、土地规划与整治实验室、3D仿真实验室、制图实验室等一系列实验室,让学生通过实习实验切实提高实践动手能力,掌握专业技能。 4.2 产学研实习基地建设 实践能力的培养单独的依靠校内实习是不够的,校企联合建设校外实习基地是培养核心能力的必要条件。校外实习是培养学生实践能力、创新能力、综合素质的重要实践环节,产学研实习基地是教学与社会结合,学习与工作、生产相结合的整合器,是提高学生综合素质和实践技能的关键环节。建立产学研校外实训基地,既可以加强教学、科研及与地方服务的联系,以实习促进科研、教学与服务,将教学与服务融入科技发展中,又可以让学生提前熟悉进入社会的工作形式,积累实践经验,真正做到理论联系实践,总结实习中的不足,提早查缺补漏。产学研实习基地建设是学校、企业和学生三方共赢的教学模式,建立产学研实习基地是培养以社会需求为导向的人才的必然选择。我校土地资源管理专业按照实践能力要求,共选择地籍测量、土地调查、土地规划、土地估价、土地整治与复垦、土地信息技术开发、房地产开发、土木施工8个方向的企业共建实习基地,使学生根据自己的就业意向选择相应的实习单位进行为其9个月的“三明治”实践教学,做到实训基地设置与就业发展需求贴近,实践教学与岗位要求贴近,为学生就业做好充足的前期准备。 4.3 实践教学制度的建设 实践教学不但要求实习学生在实习过程中能够将相关课程的理论知识应用于实际工作中,同时还要求实习学生在规定的时间内保质保量完成实习单位安排的工作,因此,建立科学、合理的实践教学制度是确保实习顺利进行的前提。首先,学生参与工程实践前要做好充分的前期准备工作,签订实习合同,制定详细的实习实施方案,明确实习的目的、内容、范围、技术依据、技术路线、进度安排及实习中的注意事项等,认真学习实践手册,明确实习单位和学生在实习中的内容、责、权、利,然后按照各自在实习中承担的角色开展前期工作;其次,实践中心与实习单位提前做好沟通工作,确定本次实践的技术要求和校外指导教师,保证实践任务的接受和顺利完成,对学生进行必要的安全教育。第三,由于实习存在较多的不可预测因素,因此实践中心和实习单位要建立突发事件预警机制,以积极应对及处理好实习过程中的突发事件。最后,制定实践过程管理规范,要求学生按实践单位要求按时、保质保量的参加并完成相关实习工作。 4.4 专业实践指导教师队伍的建设 实践指导教师的实习效果的好坏起至关重要的作用,为了达到良好的实习效果,指导教师必须做好实习的全过程指导。我校的“三明治”专业实践施行双导师制,校内和实习单位各有一位指导教师,校内指导教师由专业教师担任,负责与实习单位的指导教师沟通,了解学生的实习情况,建立良好的合作关系;同时,校内指导教师也要做好与学生的沟通,掌握学生的实际实习状况和实习过程中遇到的问题,给予适当的指导,积极帮助解决问题,鼓励学生认真实习,积累实践经验。校外实习指导教师由实习单位指派,校外指导教师负责学生的日常实习工作安排与指导,实习结束后根据学生的实际工作情况给予实习评价。校内实践指导教师要选择有责任心、能够认真负责的督促学生较好的完成实习任务的教师,选择经验丰富的、能与校外指导教师进行沟通、建立良好关系的教师。校外实习指导教师选择经验丰富的一线技术人员担任,学校给予一定的实习指导费用并进行相应的评价。 4.5 实践考核评价体系建设 有效的实践考核评价体系能反映真实的实习情况,公正严格的考核机制可以提高学生好好实习的积极性。考核评价体系分为日常考核、抽查考核和效果评价三部分:实习期间的日常考核是督促学生按照基层单位的要求开展工作,保证每天的出勤,按月考核实习情况,每月实习工作结束后,以月报的形式审查1个月的实习工作内容,不按期汇报实习情况视同没有参与实习,需要重新实习;抽查考核是指导教师随机的抽查学生实习的实际情况,对于抽查时缺勤的学生,要求补做实习,真正做到保质保量的完成实习实践工作,否则不予参加实习成绩评定;效果评价是在实习结束后根据学生的实习表现和上交的实习材料,通过实习答辩的形式综合评定实习成绩。实习效果分析是实习结束后指导教师根据学生实习情况和企业的反馈,分析学生在实习中欠缺的理论知识和实践经验,及时修订教学计划,补充不足;此外,学生根据实习情况,也要进行认真的个人总结,反思自己所学的知识是否能满足用人单位的需求,反思进入社会后还需要具备哪些方面的知识,为今后的就业积累经验。 4.6 激励机制体系的建设 为了充分调动教师和学生的实习积极性,需要建立有效的激励机制。激励机制包括教师和学生两个方面:首先,认真的实习实践指导需要花费教师大量的时间和精力,比如为期3周的土地调查综合实习,指导教师需要每天不少于8学时的时间带同学去野外实地调查与测量,周末几乎都是加班工作,从调查、测量到制图,工作量相当大,但是,到实习结束,2位指导教师能分配到的工作量只有12个学时,远不能和实际付出工作量成正比,这样的机制使有的实习指导教师失去动力,开始慢慢转变实习策略,不再亲力亲为,使实习效果大打折扣,因此,必须建立实践指导激励机制,根据教师的实际工作情况给予分配工作量,而不是教条的按周数计算。其次,学校可以根据实习实践情况设定专门的实践奖学金,激励学生认真参与实习,对于全身心投入实习且实习成果优秀的同学给予奖学金和成绩的双重奖励,使学生重视实习,通过实习真正掌握实践技能,切实提高实习效果。 5 结语 在激烈的市场竞争中,市场对土地资源管理专业人才的要求越来越高,除了要求有深厚的理论基础知识,还要求具有较强的实践工作能力,用人单位迫切需求大量有实践经验、复合型、应用型的人才。为了解决高效土地资源管理专业毕业生就业难的现状,土地管理专业培养模式必须进行改革与转型,构建应用型人才培养模式,以实践教学促进就业,培养出满足社会需求的土地资源管理专业应用型高级复合人才。 浅谈土地资源管理专业人才培养:我国高等教育土地资源管理专业人才培养方案的对比及启示 摘要:本文通过文献查阅、网络查询及实地调研,获取国内部分高校土地资源管理专业的人才培养方案,对培养目标与规格、课程设置进行了对比分析,从人才培养目标与专业特色体现、课程设置与安排和实践教学设计三方面得出启示:认为石河子大学该专业在培养方案目标和规格方面上要凸显新疆地域特色,课程设置考虑考研和就业不同需求进行专业课模块分流,加大实践教学环节,以不断促进新办土地资源管理专业人才培养质量与水平的提升。 关键词:土地资源管理;人才培养方案;对比;启示 随着高等教育的扩招,社会转型进程也在加快,高等教育培养目标也呈现出多样化的特征,不同类型院校培养方案的差异也凸显了出来。本文结合前人关于该专业的专业建设、人才培养、课程体系和实践教学改革等方面的研究成果[1-4]及实地调研和网络查询资料,通过典型学校该专业特色与人才培养规格、主干课程、课程体系等对比分析,找出共性和差异及存在的问题,并从中得到启示。 一、培养目标与规格的对比 通过对中国人民大学、中国地质大学、武汉大学、南京农业大学、河南理工大学、内蒙古师范大学、中国矿业大学、西北农林科技大学、浙江大学和石河子大学等十所大学土地资源管理专业培养目标与规格的比较,发现不同大学的培养目标与规格侧重点是不一样的:首先,所有大学基本上都倾向于培养复合型和应用型的高级专门人才。其次,十所大学都有土地资源学、土地法学、土地管理学等主干课程的设置,但地矿类院校侧重于工科,如武汉大学侧重点在土地信息技术及其应用,中国地质大学(北京)侧重于土地整理与复垦等工程技术。农业类和综合类院校侧重管理,如中国农业大学侧重于土地资源的合理开发与利用方面。总而言之,各高校在培养目标与规格设置时都主要结合的是当地经济社会的发展状况,南方高校侧重于土地经济管理,北方高校侧重于土地资源管理。 二、课程设置的对比 1.课程模块及学分比较。“厚基础、宽口径、强能力”几乎成为所有高校土地资源管理人才培养的原则,只是必修课、选修课和实践课等学时、学分的增删和开课时序的调整和课程模块的组合不同。相比之下,中国地质大学和浙江大学课程模块学分设计比较均衡,注意全方位培养人才,各个模块所占比例都比较均匀(见图1)。在通识教育课程模块,各大高校设置内容差别不大,都是有自然科学和社会科学的一些主要课程,只是所占学时、学分比例有差别,如内蒙古农业大学通识教育模块占29%,比中国地质大学高7%。在学科基础课模块,各大高校差异较大,有的高校只注重数学课程的学习,有的高校既加数学课程,又加化学课程。如中国地质大学(北京)经济、管理类课程占学科基础课总学分的19%,数学类课程占56%,化学类课程占20%,其他占5%。在专业基础课和特色课模块上,除了传统的课程外,很多高校都加入了地理信息系统、摄影测量与遥感、不动产估价、房地产经营类课程等现代类课程。总而言之,各大高校土地资源管理专业在通识教育课模块上差别不大,在学科基础课模块上凸显本校的学科背景,在专业基础课模块上基本相同,在专业特色课模块中与地域特色紧密结合,集中实践课模块差别较大。 2.主干课程的比较。该专业所依托院校的学科背景和基础条件不同,在主干课程选择上差异很大。在主干课程数量上设置门数不一,如中国地质大学(北京)、武汉大学主干课程也就设置了7~8门,南京农业大学设置了15门。主干课程反应的主干学科性质不一,武汉大学土地资源管理主干学科为公共管理学和工程技术;华中农业大学为土地资源学、土地管理学、土地经济学;中国人民大学为公共管理学和应用经济学。总结主干课程的设置,一般包括土地资源学、土地法学、土地经济学、地籍管理等,但工科类院校侧重于整理、复垦、测绘、规划等,管理类院校侧重于房地产开发、不动产估价等应用方面。 3.实践环节的参比。各大高校实践教学环节的力度是不一样的,实践重点也不尽相同。内蒙古农业大学偏重于植物学、土壤学等方面的专业实验和实习;中国农业大学实习内容包含测量、地质、土地调查评价、不动产估价、规划等有特色的系列实习,尤其加大了地籍管理方面的实习;武汉大学偏重于测量及信息技术在土地管理中的应用实习,强调课程设计;中国地质大学(北京)突出土地软件综合应用方面的实习;浙江大学侧重于城市管理和规划方面的实习。从实践环节的对比中不难发现,各大高校设置实践环节时都侧重于土地资源管理专业设立前的学科背景基础并结合了当地经济社会发展对人才培养的需求。 三、人才培养方案设置思路和实践中的启示 1.人才培养目标和专业特色体现的启示。名校在设置培养目标和规格时非常注重依托本校的优势学科和综合实力,而且和当地经济社会发展需求结合起来以办出特色。如中国人民大学借助于非常强的经济和管理学科优势,培养目标中突出管理能力;中国地质大学(北京)借助地学优势,突出土地资源管理的工程技术特色;浙江大学凭借综合实力和当地经济社会发展需求,在城市用地等级划分、不动产估价、土地利用规划等方面突出城市管理、规划方面的应用能力。石河子大学在借鉴名校培养方案时,在下一次人才培养方案修订时应该更加注重分析学校的综合实力、大学资源、重点学科优势和当地经济社会发展需求,在培养方案目标和规格中办出有地域特色的专业,而不是只停留在地学的狭小圈子里。 2.课程设置和安排上的启示。名校在课程设置上非常重视与培养目标的衔接,在环节上又总是从学生认知规律角度考虑灵活安排。以中国地质大学(北京)为例,专业课设置上“三分双需”,即在大学三年级在同一专业课程设置里分别设置了不同的专业课程模块,学生可以根据学习能力和个人志向自主选择。学习能力非常强又致力于钻研工程技术领域的学生可以选择“卓越工程师”专业课程模块,加大专业课理论和实践学分;学习能力一般的学生仍然按照土地资源管理专业培养方案设置的必修课程修读。石河子大学在下一轮人才培养方案修订课程设置时可以考虑考研和就业不同需求进行专业课程模块分流,满足学生考研和就业的不同需求。在课程安排上应该尊重学生的认知规律,核心课程理论要和实践紧密结合。 3.实践教学设计的启示。石河子大学下一轮人才培养方案修订应该借鉴名校经验,从教务综合管理、实习内容整合和实践环节安排等方面综合考虑。为控制教学成本在教学实习上对各课程教学实习进行整合,根据各课程之间的内在联系,设计出综合应用实习,同时满足多门课程、多个专业对于实践的要求,解决实习经费分散花费高的难题。同时,把课程内实习与学期实地综合实习联系起来,增加综合实习内容;另一方面将专业实践与当地国土部门的业务联系起来,让学生能深入综合实践基地,经历从调查到数据整理分析再到综合应用的环节,进行综合创新能力的培养,有利于学生将理论真正用于实践。 浅谈土地资源管理专业人才培养:土地资源管理专业人才培养方案的对比 摘要: 本文通过文献查阅、网络查询及实地调研,获取国内部分高校土地资源管理专业的人才培养方案,对培养目标与规格、课程设置进行了对比分析,从人才培养目标与专业特色体现、课程设置与安排和实践教学设计三方面得出启示:认为石河子大学该专业在培养方案目标和规格方面上要凸显新疆地域特色,课程设置考虑考研和就业不同需求进行专业课模块分流,加大实践教学环节,以不断促进新办土地资源管理专业人才培养质量与水平的提升。 关键词: 土地资源管理;人才培养方案;对比;启示 随着高等教育的扩招,社会转型进程也在加快,高等教育培养目标也呈现出多样化的特征,不同类型院校培养方案的差异也凸显了出来。本文结合前人关于该专业的专业建设、人才培养、课程体系和实践教学改革等方面的研究成果[1-4]及实地调研和网络查询资料,通过典型学校该专业特色与人才培养规格、主干课程、课程体系等对比分析,找出共性和差异及存在的问题,并从中得到启示。 一、培养目标与规格的对比 通过对中国人民大学、中国地质大学、武汉大学、南京农业大学、河南理工大学、内蒙古师范大学、中国矿业大学、西北农林科技大学、浙江大学和石河子大学等十所大学土地资源管理专业培养目标与规格的比较,发现不同大学的培养目标与规格侧重点是不一样的:首先,所有大学基本上都倾向于培养复合型和应用型的高级专门人才。其次,十所大学都有土地资源学、土地法学、土地管理学等主干课程的设置,但地矿类院校侧重于工科,如武汉大学侧重点在土地信息技术及其应用,中国地质大学(北京)侧重于土地整理与复垦等工程技术。农业类和综合类院校侧重管理,如中国农业大学侧重于土地资源的合理开发与利用方面。总而言之,各高校在培养目标与规格设置时都主要结合的是当地经济社会的发展状况,南方高校侧重于土地经济管理,北方高校侧重于土地资源管理。 二、课程设置的对比 1.课程模块及学分比较。 “厚基础、宽口径、强能力”几乎成为所有高校土地资源管理人才培养的原则,只是必修课、选修课和实践课等学时、学分的增删和开课时序的调整和课程模块的组合不同。相比之下,中国地质大学和浙江大学课程模块学分设计比较均衡,注意全方位培养人才,各个模块所占比例都比较均匀(见图1)。在通识教育课程模块,各大高校设置内容差别不大,都是有自然科学和社会科学的一些主要课程,只是所占学时、学分比例有差别,如内蒙古农业大学通识教育模块占29%,比中国地质大学高7%。在学科基础课模块,各大高校差异较大,有的高校只注重数学课程的学习,有的高校既加数学课程,又加化学课程。如中国地质大学(北京)经济、管理类课程占学科基础课总学分的19%,数学类课程占56%,化学类课程占20%,其他占5%。在专业基础课和特色课模块上,除了传统的课程外,很多高校都加入了地理信息系统、摄影测量与遥感、不动产估价、房地产经营类课程等现代类课程。总而言之,各大高校土地资源管理专业在通识教育课模块上差别不大,在学科基础课模块上凸显本校的学科背景,在专业基础课模块上基本相同,在专业特色课模块中与地域特色紧密结合,集中实践课模块差别较大。 2.主干课程的比较。 该专业所依托院校的学科背景和基础条件不同,在主干课程选择上差异很大。在主干课程数量上设置门数不一,如中国地质大学(北京)、武汉大学主干课程也就设置了7~8门,南京农业大学设置了15门。主干课程反应的主干学科性质不一,武汉大学土地资源管理主干学科为公共管理学和工程技术;华中农业大学为土地资源学、土地管理学、土地经济学;中国人民大学为公共管理学和应用经济学。总结主干课程的设置,一般包括土地资源学、土地法学、土地经济学、地籍管理等,但工科类院校侧重于整理、复垦、测绘、规划等,管理类院校侧重于房地产开发、不动产估价等应用方面。 3.实践环节的参比。 各大高校实践教学环节的力度是不一样的,实践重点也不尽相同。内蒙古农业大学偏重于植物学、土壤学等方面的专业实验和实习;中国农业大学实习内容包含测量、地质、土地调查评价、不动产估价、规划等有特色的系列实习,尤其加大了地籍管理方面的实习;武汉大学偏重于测量及信息技术在土地管理中的应用实习,强调课程设计;中国地质大学(北京)突出土地软件综合应用方面的实习;浙江大学侧重于城市管理和规划方面的实习。从实践环节的对比中不难发现,各大高校设置实践环节时都侧重于土地资源管理专业设立前的学科背景基础并结合了当地经济社会发展对人才培养的需求。 三、人才培养方案设置思路和实践中的启示 1.人才培养目标和专业特色体现的启示。 名校在设置培养目标和规格时非常注重依托本校的优势学科和综合实力,而且和当地经济社会发展需求结合起来以办出特色。如中国人民大学借助于非常强的经济和管理学科优势,培养目标中突出管理能力;中国地质大学(北京)借助地学优势,突出土地资源管理的工程技术特色;浙江大学凭借综合实力和当地经济社会发展需求,在城市用地等级划分、不动产估价、土地利用规划等方面突出城市管理、规划方面的应用能力。石河子大学在借鉴名校培养方案时,在下一次人才培养方案修订时应该更加注重分析学校的综合实力、大学资源、重点学科优势和当地经济社会发展需求,在培养方案目标和规格中办出有地域特色的专业,而不是只停留在地学的狭小圈子里。 2.课程设置和安排上的启示。 名校在课程设置上非常重视与培养目标的衔接,在环节上又总是从学生认知规律角度考虑灵活安排。以中国地质大学(北京)为例,专业课设置上“三分双需”,即在大学三年级在同一专业课程设置里分别设置了不同的专业课程模块,学生可以根据学习能力和个人志向自主选择。学习能力非常强又致力于钻研工程技术领域的学生可以选择“卓越工程师”专业课程模块,加大专业课理论和实践学分;学习能力一般的学生仍然按照土地资源管理专业培养方案设置的必修课程修读。石河子大学在下一轮人才培养方案修订课程设置时可以考虑考研和就业不同需求进行专业课程模块分流,满足学生考研和就业的不同需求。在课程安排上应该尊重学生的认知规律,核心课程理论要和实践紧密结合。 3.实践教学设计的启示。 石河子大学下一轮人才培养方案修订应该借鉴名校经验,从教务综合管理、实习内容整合和实践环节安排等方面综合考虑。为控制教学成本在教学实习上对各课程教学实习进行整合,根据各课程之间的内在联系,设计出综合应用实习,同时满足多门课程、多个专业对于实践的要求,解决实习经费分散花费高的难题。同时,把课程内实习与学期实地综合实习联系起来,增加综合实习内容;另一方面将专业实践与当地国土部门的业务联系起来,让学生能深入综合实践基地,经历从调查到数据整理分析再到综合应用的环节,进行综合创新能力的培养,有利于学生将理论真正用于实践。
0引言 我国进行岩溶地层交通基础建设时,大量使用了岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工技术。因此,技术人员需要不断改进桩基础钻孔机械设备,将该设备技能水平进一步提升,如此一来,在实践应用中才能使用得更为方便。与此同时,鉴于桥梁钻孔桩基础施工技术使用起来极为简便,且在实际应用中可以实现施工质量的有效提升,该项施工技术现已在地质施工过程中得到广泛应用。但就现阶段的岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工技术而言,其仍存在着许多的问题。因此,相关技术人员需要对岩溶地层,桥梁钻孔桩基础施工技术进行深入探究,从而提出合理且科学的解决方法。 1岩溶地层桥梁钻孔桩式基础施工技术介绍 1.1施工难点 据相关研究表明,岩溶地层桥梁钻孔桩基础技术在实际施工过程中的难点在于,地质条件本身具备的连续性极易被岩溶地貌的特点所影响,如果施工人员没有维持好施工现场的秩序,地质条件将会遭到破坏。岩溶地貌,另一个被广为熟知的名称是喀斯特地貌,该种地貌的主要构成是石膏、石灰岩以及岩盐等可溶性岩层。该种地貌所在地区长年受到大量地下水的影响,致使岩溶被侵蚀,进而出现沟槽或者溶洞。那些被侵蚀的岩溶地层,往往不具备统一的形态,而其大小规模也有着很大的差异。如此一来,则会对桥梁钻孔桩基础施工产生较大的影响,无法有效保障施工的质量。此外,和其他钻孔技术相比,岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工技术更为复杂,因此容易在实际施工过程中产生许多的问题,常见的有漏浆,混凝土泄漏等。如果不能对这些问题进行及时处理,则会给整个施工过程带来巨大的安全隐患。由此可见,在实际施工过程中,施工人员需要对孔洞分离以及溶洞硬化的问题进行科学处理,从而获得较好的施工效果。 1.2地质条件 在任何一个项目的施工过程中,施工人员最先需要做的就是对现场进行勘察,进一步分析施工现场的地质结构性质和类型,在了解相关资料后,方可制定科学且合理的施工方案进而开始施工。对于岩溶地层钻孔灌注桩施工而言,第一项工作也是如此。在实际施工工作开始前,施工人员需要对桩基的结构和所在地区地质条件进行充分了解,如此一来才能对溶洞的规模和准确位置加以确定,从而有效保障施工质量。就现阶段而言,对岩溶地层的地质条件进行勘察的方法,主要有地质钻探法和施工探测法两种。 1.2.1地质钻探法 所谓地质钻探法即是在施工过程中对地面进行钻探,是现阶段地质勘查最常用的方法之一。相关人员需要对桩基位置加以确定,然后对岩溶发育的基本情况进行有效分析,例如溶沟、溶槽以及溶洞等,这是地质勘查工作中不可或缺的环节。而后在进行施工之前,需要仔细检查每根桩基,确保其符合相关的标准和地质要求。根据溶洞类型和实际面积进行施工方案设计,特别是针对复杂地质环境时,施工单位需要提供全面的现场资料和材料资料,以防止因资料不足,无法充分发挥出地质钻探的效果,进而给地质工程施工质量带来影响。 1.2.2施工探测法 在拥有平整场地的施工现场,通常会使用施工探测法。该类施工现场往往会因为地面标高而出现大量的波动,如此一来,施工人员则无法通过地质图纸对溶洞的位置进行确定,进而给施工过程带来大量的安全隐患。所以要通过钻头的冲击响应反馈,对溶洞位置加以了解,这也就是施工探测法。在应用施工探测法时,需要有拥有较高技术水平和丰富经验的施工人员进行现场指导,根据已有的图纸以及相关资料开展探测。就其本身而言,施工探测法具有角度的优势,在其实际运用中,能够对溶洞的具体大小和形状加以确定,进而让施工单位可以从容应对出现的问题,降低安全事故发生的可能性。与此同时,该种方法的使用往往伴随着极大的风险,施工单位须谨慎选用该方法。 3岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工方案 岩溶地层钻孔桩施工技术不仅会给施工质量造成影响,同时还会给人们带来生命安全威胁。所以施工单位在进行岩溶地层桥梁施工时,需要派遣拥有丰富经验的施工人员,其可以在钻孔过程中发现问题,对钻孔故障类型进行准确判断。施工单位也因此可以针对问题设计出相应的钻孔方案,保证钻孔工作的顺利完成。常见的岩溶地层,桥梁钻孔桩基础施工方案有以下几种。 3.1泥浆造壁法 该方法应用原理在于施工人员能够可靠掌握溶洞的类型,然后根据不同溶洞特有的性质,对其内部填充物作出判断,从而确定出溶洞的流塑性。此外,在选用具有较高质量的泥浆时,一定要合理进行操作,确保泥浆起到护壁的作用,因此,施工人员需要知道正确的泥浆调配方法和恰当的比例。在应对尺寸中等的溶洞时,往往会使用泥浆造壁法。 3.2钢护筒跟进法 钢护筒本身是一种辅助方法,该方法往往用于深水钻孔桩的实际施工过程中,钢护筒的作用在于能够进行桩基定位,施钻导向且保护孔口,维持孔内水头压力等。要想在岩溶地区顺利开展钻孔桩基施工,需要对其地质情况进行勘察,得出其中关联关系,进而让施工人员发现施工现场的问题,对孔洞坍塌,泥浆流失的现象起到预防作用。此外,如果在该过程中出现了混凝土泄漏的情况,则会对导管的埋值产生较大影响。所以施工人员需要对钢护筒跟进法加以合理运用,从而在施工过程中将其护桩作用充分发挥出来,进而保证桩基的可靠与稳定,一定程度上维护现场的施工安全。 3.3密闭压浆法 密闭压浆法利用化学原理加固泥浆,该方法在实际应用过程中需要配备高压输浆泵,通过相应设备把化学浆液灌入导管,从而保证泥浆的均匀性,然后把其压入地层,使松散的砂石或岩石裂缝间充满泥浆。待到泥浆凝固,则可以构成一个新的结构。人们往往称之为人造石。 3.4施工过程常见问题 对于岩溶地层的桥梁钻孔桩基础施工而言,最为常见的问题包括了卡钻、漏浆、埋钻以及混凝土泄漏等。相关施工单位需要针对这些常见故障,提前做好准备措施。同时,应该安排相关人员在施工前调查现场,对施工难点和易发生故障的位置加以确定,进而为后续施工过程的顺利进行提供帮助,从而实现施工效率和工程质量的有效提高,给施工单位带来相应的经济效益。 4结语 综上所述,岩溶地层钻孔桩基础施工相对复杂。施工单位在施工工作开展前,安全防范措施一定要做好,且对施工人员加强指导和培训,从而使其施工技术得到提升且熟练掌握相关机械设备的使用方法。与此同时施工单位需要对钻孔桩基的难点加以了解,结合施工现场的情况,阅读相关资料,从而完善施工图纸的设计,完成科学施工方案的制定,进而使岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工技术在实际应用中发挥出其应有的效果。
地质论文:测试技术石油地质论文 1石油地质分析测试仪器 要进行石油地质分析测试离不开专业的分析测试设备。现今,应用于油气资源勘测实验室分析所使用的仪器设备主要分为3个主要的方面: (1)通过对气相、液相色谱、红外等光谱进行分析的光谱分析设备。 (2)通过对生物、实体、偏光等进行观察所使用的显微镜观察仪器。 (3)通过对样本进行同位素质谱分析、电镜扫描等的大型分析仪器 以上这些分析仪器通过对勘探开采出的油气样本进行物理、化学性质的分析,可以对油气资源的性质以及是否含有油气资源等的分析发挥出重要的作用。现今,随着科技的发展,各种分析仪器更是向着自动化方向快速发展。 2石油地质分析测试所使用的技术 在石油地质分析中所使用的技术主要分为有机地化方面和沉积及储盖层方面的的分析技术,其中在有机地化方面所使用的分析技术主要有:岩石超临界提取技术、烃源岩模拟实验技术、有机岩石学分析测试技术、有机同位素分析技术等,通过以上这些分析技术可以有效的对样本中有机质的烃含量及形成烃的能力等进行分析。沉积及储盖层方面的分析技术主要有:储层地球化学研究方法、成岩作用于模拟实验技术、油藏地球化学及油藏注入史研究等,以上这些技术通过对油气资源的存储环境以及岩石的地质分析从而得出油气资源存储的重要信息。 3新的石油地质分析测试技术的发展应用 3.1同位素分析测试技术 通过对勘探样本进行同位素进行分析可以有效的得出沉积有机质母质的类型,从而对油气源的分析对比有着重要意义。在原先的分析中,由于受到时代和技术的限制,造成分析只能局限于烃类及碳类物质的某一方面,但是随着科技的进步以及油气运移过程中的物质分异及同位素的分馏作用,可以使得单体烃同位素的分析得到更为广发的应用,同使用此种技术可以极大的提升在油气资源的划分、油气源对比工作中的精度。而通过使用新技术可以对气态烃的碳同位素特征进行热解模拟实验从而模拟油气资源在地下的存储情况。 3.2轻烃分析测试技术 轻烃分析主要是指对于天然气、原油等的轻烃分析,对于轻烃的成因和开采得益于轻烃测试技术的应用,随着科技的进步和广大科技工作者的不懈努力,现今对于轻烃的分析技术已经较为完善,现今已经形成了油—气—源岩三位一体的对比分类研究能力。其中对于天然气轻烃的指纹分析可以有效的对天然气的来源进行分析,通过对天然气干气使用低温或吸附的方法来得出轻烃,通过对轻烃进行分析可以得出较普通的天然气烃更为全面的数据。而对于原油的轻烃指纹分析则主要是通过对原油轻烃的资料进行分类对比,从而可以对烃类的运移进行研究和对油层的连通性进行对比分析。在以上这些分析技术成功完成了对天然气和石油的轻烃分析以后,在完成对于岩石的轻烃分析则可以实现油、气和岩石三者同位一体的分类,从而实现对于原油和天然气的运移分析以及对于原油油源的分析追踪。现今,我国自主研发的使用特殊的有机溶剂来对岩石中的轻烃进行分离提取可以有效的满足实验室对于烃类物质的分析需要。 3.3对油气资源中的含氮、氧化合物进行分析测试的技术 对于勘探样本中的烷基苯酚以及含氮的化合物进行分布以及所具有的含量进行分析可以有效的得出油气运移以及油气资源的聚集和形成有着重要的意义,其中,含氮类的有机化合物是原油以及油岩中的一种非烃类的化合物,其在原油中的含量较低。由于其在原油中的含量较低,因此在对其进行分离时的难度较大,现今,通过不懈的研究发展出了一种新的通过对色谱和质谱进行过对比分析从而对含氮化合物的成分进行分析,现今使用此种方法已经能够完成对40多种含氮类化合物的分析鉴定。 3.4对于包裹体分析测试技术流体 包裹体热力学研究是一门较为年轻的学科,其是最近20年中发展起来的新技术,其主要是通过对岩石以及矿物中的流体介质的性质进行分析,从而确定烃类物质的运移方向以及存储位置等,为石油的勘探带来方便。 4结语 本文通过对现今所主要使用的石油物质分析技术进行介绍,希望人们能够有所借鉴。 作者:李舰单位:大庆油田有限责任公司勘探开发研究院岩芯资料室 地质论文:可膨胀套管石油地质勘探技术论文 一石油地质勘探技术的创新与应用 1石油地质勘探技术中的可膨胀套管技术 可膨胀套管技术开发与20世纪80年代,而后在90年代初由壳牌公司提出,可膨胀套管是一种由特殊材料制成的金属钢管,其具有良好的塑性,其在井下可通过机械或者液压的方式使可膨胀套管在直径方向上膨胀10%-30%,同时,在冷做硬化效应下提高自身刚性,可膨胀套管技术的最终目标是实现使用同一尺寸套管代替原来的多层套管成为可能,实现一种小尺寸套管钻到底的目标,是复杂的深井能较顺利的钻到目的层,最大限度的降低钻井工作量,从而降低钻井成本,可膨胀套管技术应用将使传统的井身结构发生重大的变革,实现钻更深的直井和更长的大位移井,从而更经济的达到储层,可膨胀套管的优点是可以封堵任意一个复杂的地层,可以从根本上解决多个复杂地层与有限套管程序的矛盾,使复杂的深井能较顺利的钻到目的层,也从根本上解决了大尺寸井眼钻速慢的问题。 2做好石油地质勘探新技术的研究工作 加强对岩石物理分析技术、复杂构造及非均质速度建模及成像新技术、高密度地震勘探技术、储层及流体地球物理识别技术、非均质储层地球物理响应特征模拟和表征分析技术、多波多分量地震勘探技术、井地联合勘探技术、时移地震技术、深海拖缆及OBC勘探技术、煤层气地球物理技术、微地震监测技术等石油物探新方法新技术研究。同时,需要将石油地质勘探的技术链从勘探技术研究向研发、应用一体化相结合的方向转变,从而极大的提高我国石油勘探研发能力的提高。现今,石油勘探新技术主要有物探技术、测井技术、虚拟现实技术、空中遥测技术与光纤传感技术等方面。其中,物探技术主要包括反射地震技术、数字地震技术和三位地震技术等,随着科技的进步与发展,新的高分辨油藏地震技术四维监测技术被发现与应用,很高的促进了我国石油勘探能力的提高,在勘探能力提高的同时也极大的降低了生产、勘探的成本。而测井技术在极大的得益于电子、机械与无线电技术的发展,测井技术的发展极大的提高了井下勘探数据的采集和处理能力,使得勘探过程中测井的精度与深度以及测量的效率大幅的提升,更好的为石油勘探服务。虚拟现实技术则是指使用计算机建模技术来将勘探过程中收集到的数据使用三维动态模拟图的形式表现出来,从而能够极大的降低勘探的成本,同时能够有效的提高勘探的效率。空中遥测技术与成像技术的结合能够有效的提高勘探的效率,通过飞机在低空飞行时对于地下地层的测量能够使勘探更为快捷、方便。石油勘探新技术的应用能够有效的提高勘探的效率、可靠性以及能耗等,极大的促进我国石油勘探能力的发展。其中石油地质类型是石油勘探的基础。 二结语 现今,随着经济发展的不断加速,对于原油的需求在逐年增加,使得我国的石油勘探面临着重大的压力,因此,做好石油地质勘探技术的研究与开发有着重要的意义,现今,石油地质勘探技术已经演变为多个学科相结合的重要学科,我国需要在石油地质勘探领域继续极大投入,更好的保护我国在油气资源领域的开发工作,保障我国经济的健康发展。 作者:刘洋单位:大庆油田有限责任公司勘探开发研究院岩芯资料室 地质论文:堡坎滑坡地质灾害论文 一区域地质环境背景条件 茅台镇赤水河沿岸地区地貌主要为浅切低中山向斜谷地,赤水河为最低侵蚀线。属中亚热带湿润季风气候,基本特点是冬暖、夏热、少雨,年均17.4℃,夏季最高温度达40℃,炎热季节达半年之久。冬季无霜期长,温差小,年均无霜期多达359d。而年降雨量仅800~900mm,是仁怀市内的少雨区。境内河流均属于长江流域赤水河水系,赤水河此段大体由南向北完全流入四川境内,两岸发育众多支流。出露地层主要为白垩系侏罗系红色砂岩、泥岩地层,俗称红层,主要有白垩系茅台群(K2m)紫红色砾岩、侏罗系上沙溪庙组(J2s)紫红色长石砂岩、粉砂岩、粘土岩,侏罗系下沙溪庙组(J2x)紫红色砂岩、粉砂岩、粘土岩互层、侏罗系中下统自流井群(J1-2zl)紫红色粘土岩、砂岩夹泥灰岩。构造上该区处于茅台向斜核部附近,茅台走向整体呈“S”状,在该区域呈现倒转的向斜。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),境内地震动反应谱特征周期为0.35,地震动峰值加速度为0.05g。根据地震动峰值加速度分区和地震基本烈度对照表,仁怀市境内地震基本烈度为Ⅵ度。区域岩类主要为软质岩组,抗压强度低,易风化。地下水类型为基岩裂隙水,由大气降水补给,沿基岩裂隙赋存运移,在地势低洼处以泉点形式排泄。人类工程活动较强烈,因为该地区位于酿酒的黄金地段,酒厂建设活动、城镇建设、交通建设迅速发展。20世纪90年代之前耕植率普遍较高,植被破坏严重,随着近年来天保工程、退耕还林、还草工程的实施,生态植被逐渐恢复。 二地质灾害发育情况 在20世纪50年代,茅台地区就有“山摇地动之说”。20世纪60年代,茅台酒厂的房屋开裂、地面下陷、道路破坏现象时有发生。20世纪80年代随着茅台酒厂的扩建,有关勘探部门对茅台滑坡分期、分批进行了勘探,查明当时大小滑坡共20多处。随后茅台酒厂对这些滑坡进行了治理。之后茅台酒厂对其新建酒厂斜坡进行了抗滑桩等支护措施,取得了较好的效果。根据最新的统计数据表明,至调查时间截止,茅台镇共有13处地质灾害隐患点,有11处位于赤水河两岸硅质碎屑岩“红层”分布区,其中10处滑坡,1处泥石流。以滑坡为主,地质灾害均为小型。该区域为滑坡地质灾害高易发区。赤水河河畔的S208省道雨季多次诱发滑坡及落石,交通中断,给当地的生产生活带来诸多不便。近年来由于赤水河西岸酿酒业的快速发展,新建或厂房扩建,诱发地质灾害失稳加剧。 三滑坡地质灾害发育特点 目前该区域滑坡地质灾害主要有3种类型,分别为残坡积层滑坡、崩滑、顺层滑坡3大类。在赤水河东岸(茅台酒厂所在区域),该区域岩层产状为280°~295°∠15°~20°,斜坡多形成顺向坡,地形坡度多在15°~30°,暴雨气象条件下,比较容易发生残坡层滑坡,此类滑坡主要沿岩土界面滑动,规模较小。还有一类为顺层滑坡,随着人类工程建设活动的加强,切坡形成临空面及河流冲蚀形成了临空面,而侏罗系自流井组地层发育多层泥岩与砂岩互层,泥岩、砂岩接触面也容易形成潜在滑坡,在降雨条件下及人工加载的情况下容易诱发此类滑坡。陈佑德等[4]运用遥感技术对赤水河东岸地区古滑坡进行研究分析,在茅台镇赤水河东岸解译了古滑坡的分布及特征。根据笔者在现场的调查情况,该地区岩层产状与地形坡度基本一致,在河流下蚀过程中切断岩层及人为削坡形成临空面的情况下,才能形成此类顺层滑坡。在赤水河西岸地区斜坡大多为逆向坡,地形坡度较陡,主要为小型的崩滑破坏。主要在强降雨的状态下,表层土体饱水,比较高大的乔木根部加固效果有限,在自重及风荷载作用下,根部对周围土体的拖拽作用,加剧土体的破坏,从而产生崩滑现象。在赤水河河西岸部分地区,部分斜坡为顺向破,在人为开挖形成临空面的情况下,也容易沿岩土界面及泥岩与砂岩接触面产生滑坡。近年来,随着茅台镇赤水河西岸酿酒业新一轮的建设,诱发滑坡呈加剧的趋势。以下以茅台镇西岸一扩建的酒厂形成滑坡为例来具体分析。 四典型滑坡地质灾害案 例该滑坡位于茅台镇赤水河西岸椿树村兰家湾一带。由于下部一酒厂扩建切坡形成陡坎诱发其上部坡体发生变形,引起2个酒厂酒库、制曲车间、地坪产生开裂现象,引起了责任纠纷。上部酒厂采用桩基础,桩长在滑面以下。达该滑坡位于斜坡的一小山脊位置,东西两侧为冲沟,地形坡度约15°。人类工程活动强烈,分布多个酒厂。出露地层为侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)紫红色砂岩、泥岩。岩层产状340°∠25°,岩体中主要发育2组优势裂隙,裂隙产状为345°∠70°、65°∠55°,裂隙宽0.5~5cm,裂隙间距0.5~2m,粘土充填,岩体完整性较差。构造上处于茅台向斜核部位置。该滑坡位于一老滑坡后缘地带(该老滑坡于1992年雨季滑动失稳),滑坡呈圈椅状,前缘最宽处达82m,纵长43m,主滑向340°,滑体达4.23×104m3,属于小型浅层牵引式滑坡。滑坡边界受地形及变形裂缝控制,某酒厂2酒库后形成弧形的张拉裂缝,控制滑坡的后缘边界;前缘边界受酒厂3下部切坡形成6~9m的临空面,控制滑坡前缘边界。该开挖临空面没有及时修建挡土墙,后来在该位置修建了抗滑桩;左侧缘受冲沟控制,右侧边界沿下部开挖临空面边界山脊线控制。滑体物质以紫红色残坡积土、侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)的强风化紫红色泥岩、砂岩。滑床位侏罗系中统上沙溪庙(J2s)中风化紫红色泥岩、灰褐色砂岩地层。滑面位于沙溪庙组强风化紫红色泥岩与中风化灰褐色砂岩的接触面。强风化紫红色泥岩在遇水软化呈粘土状,力学强度低。变形特征:在滑坡上发育多条裂缝,滑坡后缘发育地面裂缝DLF1~DLF5,这些裂缝发生时间在2014年3~4月之间(此时间较好也在下部酒厂切坡开挖及挡土墙施工时间)。DLF1(裂缝1)发育于某酒厂酒库地坪上(该建筑为框架结构,采用桩基础),裂缝长约20.7m,宽约0.2~2cm,可见深度2~3cm,裂缝走向248°,倾向334°,其北西侧下错2~3mm,无充填,裂面新鲜粗糙,为拉张裂缝。DLF2(裂缝2)为DLF1的西端延伸,出现在工棚地面上,呈弧形,长约16m,向北西侧下错约1~2mm,裂隙走向210°,无充填,裂面新鲜粗糙,为拉张裂缝。DLF3位于酒库东南角的道路上,裂隙长度约17m,走向230°为拉张裂缝,已被水泥砂浆填补。DLF4,位于国和酒业场区酒库道路上,裂缝长度约55m,宽度0.5~4cm,裂缝走向为250°,延伸性较好,可视深度2~5cm。DLF5出现在锅炉房(烟囱)与酒库间,裂缝长度约26m,宽度0.5~2cm,裂缝走向为250°,延伸性较好。在滑坡中下部也发育多条裂缝,如裂缝DLF7:该裂缝发育于酒库下方基础与堡坎间,裂缝长度约64m,宽度20~30cm,可见深度为1~3m,可见基础及土层,基础与堡坎错落0.5~1.7m,裂缝走向为250°倾向340°,延伸性较好。据访问,裂缝DLF7所在位置在开挖前已出现局部堡坎沉降及坍塌现象,但未见裂缝出现。此外,酒厂1与酒厂2酒库也可见多条裂缝。滑坡影响因素与变形破坏机制分析:影响因素:地形地貌方面:该滑坡区域属于赤水河谷低中山侵蚀斜坡地貌,地形坡度在15°左右,两侧发育2条冲沟;岩土体结构:该区域出露红层侏罗系中统沙溪庙组砂岩、泥岩及砂岩、泥岩互层。地层产状与坡向相同,为典型的顺向破。地层中泥岩已风化,在水的作用下力学强度大大降低;降雨的影响:工作区降水丰富,对滑坡的影响主要有2个方面,一方面大气降水渗入地下增加了斜坡岩土体的自重;另一方面雨水渗入地表,对强风化泥岩起软化作用,大大降低潜在滑面的抗剪强度,斜坡失稳概率大大增加(地下水位埋藏较深);人类工程活动影响:该区域是酱香型白酒酿造的黄金地段,修建酒厂等工程活动强烈,切坡平整现象常见。该滑坡前缘位置2013年底由酒厂3修建道路切坡未能及时支护形成了6~9m临空面,其上部逐步出现大量张拉裂缝。该滑坡形成机理主要为在红层顺向斜坡中,由于工程活动切坡形成临空面,在降雨的影响下,下部强风化泥岩雨水软化,抗剪切强度大大降低,沿强风化泥岩与下部砂岩形成潜在的滑动面而发生变形。 五防治建议 ①茅台地区为滑坡地质灾害高易发区,斜坡容易沿岩土体接触面产生滑动,顺向斜坡也容易在工程建设切坡工程中沿软弱结构面(层面)产生滑动破坏。而此区域为酿酒的黄金地段,工程活动十分强烈,工程建设项目应加强地质勘查工作,开挖坡体应及时对坡体进行支护。②该地区绿化避免采用高大的乔木,可选择比较低矮的灌木及草本植物。高大的乔木其根部类似树根桩加固深度有限,因其不断增强的自重及强降雨、风荷载传递等作用下,根部对土体的拖拽作用反而破坏土体的强度,对斜坡的稳定性不利。③加强该地区地质灾害方案教育工作,文中列举的典型滑坡形成的一个重要原因在于下部酒厂有关人员套用其他地区的建设经验,开挖临空面未能只是支护及支护较弱,造成人为因素诱发的滑坡地质灾害。 六结语 茅台地区是滑坡地质灾害高易发区,滑坡的形成与该地区地形地貌、地层岩性、地质构造、人类工程活动、降雨因素密不可分。区域主要发育3类滑坡类型——残坡积堆积层滑坡、顺层岩质滑坡、小崩滑。茅台赤水河西岸是酿酒的最后黄金地段,新建酒厂等工程活动十分强烈,建设过程应该加强地质勘探活动,对建筑物加载应该引起重视,对边坡应该加强支护以保护当地独特的环境。斜坡生态绿化尽量选用低矮的灌木种类,以减小其对斜坡的不利影响。加强对当地民众地质灾害防治宣传工作,增强民众防灾减灾的意识。 作者:段方情宁黎元罗和平单位:贵州省地质环境监测院 地质论文:景区崩塌地质灾害论文 1地质背景 1.1地层岩性 葡萄沟景区及附近区域出露的地层按时代成因可以分为第四系下更新统和全新统,其中:下更新统主要由灰色巨厚的西域砾岩层,钙质胶结,夹有细砾岩、砾状砂岩及砂质泥岩的透镜体等岩性组成,岩层厚度大于50m,下伏第三系泥岩、砂岩;全新统主要包括全新统坡积层和全新统冲积洪积层,全新统坡积层分布在防治区葡萄沟东西两侧第一斜坡带山坡上及坡脚处,岩性为坡积碎石土,厚度1.5~3.5m,该层直接覆盖在下更新统西域砾岩层之上;全新统冲积洪积层呈条带状分布于葡萄沟现代河床中,岩性为单一圆砾或卵石,局部夹有细砂透镜体。圆砾厚度在北侧Ⅲ号防治区为7.42m,在南侧Ⅴ号防治区揭露厚度6.5m。卵石层在南侧Ⅴ号防治区揭露厚度为4.8m。 1.2地质构造及新构造运动 在区域地质构造上,吐鲁番葡萄沟风景区位于北天山优地槽褶皱带东段的吐鲁番—哈密山前坳陷的山间构造断陷盆地—吐鲁番盆地中部,其次级构造包括火焰山逆断裂褶皱带(火焰山背斜)和火焰山山前坳陷2个单元,两者被吐鲁番大断裂所分开。新构造运动对盆地内地貌、第四纪地质和气候的发展过程及特征具有明显的控制作用。吐鲁番盆地为地槽型封闭盆地,同时具有一些断陷盆地的特征。新构造运动活动强烈,上升幅度大,在时间上具有阶段性和间歇性,在空间上有较大的差异性,在景区区内形成构造剥蚀低山特征,由于新构造运动强烈,侵蚀切割剥蚀明显,形成了景区目前河谷地貌的特征。 1.3水文地质条件 地质葡萄沟景区及附近分布的地下水类型主要包括松散岩类孔隙水和碎屑岩类裂隙孔隙水2大类。松散岩类孔隙水分布于葡萄沟河谷内及葡萄沟出山口以南的山前倾斜平原地区,为单一结构孔隙潜水。含水层岩性一般为砂砾石和中粗砂,水化学类型主要为HCO3•SO4-Ca•Na型水,水质较好,矿化度小于0.5g/L左右;碎屑岩类裂隙孔隙水主要分布于防治区下更新统西域砾岩下伏第三系砂岩、砾岩组成的基岩区。含水层岩性为砂岩和砾岩。由于含水层富水性差,流量较小,呈片状渗出,水质一般较差。 1.4工程地质条件 根据区域工程地质条件,按照岩土体的组成岩性、结构类型、岩石强度等,防治区内岩土体分为3个工程地质岩组:(1)层状软弱的西域砾岩岩组:主要分布于葡萄沟景区东西两侧陡崖及人工削坡处,岩性为砂砾石,呈胶结—半胶结状态,密实,具半成岩性质,为葡萄沟特殊地质环境下形成的特殊地层,统称该地层为西域砾岩。天然容重一般在2.1g/cm3。具有近水平层理,局部地段夹有细砾岩、砾状砂岩及砂质泥岩的透镜体。西域砾岩的承载力特征值达400~500kPa。(2)碎石土单层土体组:主要分布于葡萄沟景区北部葡萄沟两侧火焰山山坡上,主要岩性为坡积碎石土,地层厚度1~3m不等,结构较为松散,具顺坡向层理。下伏地层为巨厚西域砾岩,承载力特征值为200~300kPa。(3)粉土和砂砾石双层土体组:主要分布于葡萄沟河河床两侧阶地上,岩性为冲洪积粉土和砂砾石,具二元结构,表层粉土厚度薄,一般在1m左右,松散,下部砂砾石,密实。该地层承载力特征值一般为100~350kPa。 2崩塌地质灾害类型 根据葡萄沟景区崩塌地质灾害的发育特征,主要可以分为崩塌危岩体和崩塌危岩带两种类型。其中,崩塌危岩带是由几个单体崩塌危岩体组成,同时单体之间尚存在规模小、仅以碎落、掉块为主的危岩体。在葡萄沟景区共发育有崩塌地质灾害点29处,其中19处为崩塌危岩体(带),为重要地质灾害点,这些地质灾害点均发生过崩塌,并在已发生的崩塌后壁陡崖上仍保留有危岩体(带),剩余10处为一般崩塌灾害点,对旅游区不会构成直接威胁。 3崩塌地质灾害形成机制和影响因素 3.1崩塌危岩体(带)形成机制 葡萄沟景区内危岩体的形成主要受裂隙控制。主要有2类破坏裂隙:后缘卸荷裂隙和风化裂隙,2组结构面将崖体切割成独立块体。景区陡崖面走向为北北东向,其中危岩体后缘卸荷裂隙多与陡崖总体走向平行或斜交,风化裂隙基本与陡崖面垂直或斜交。两组结构面将崖体切割成独立的块体,在重力、风化营力、冻胀、震动力等不断作用下,裂隙会不断发展而张开,当其稳定性失衡时,危岩体就会发生崩塌。加之结构面产状直立,雨水易于渗入,在雨水、气温等长期作用下,结构面越张越大,最终导致崖体崩塌。 3.2崩塌危岩体(带)影响因素 葡萄沟景区内崩塌的形成主要受自然因素影响,其次是人为因素影响。影响崩塌形成的自然因素包括地形地貌条件、地层岩性条件、地质构造条件、气象水文条件、地震条件和人类工程活动。(1)地形地貌条件。陡峻斜坡地形是形成崩塌的必要条件,葡萄沟景区内边坡陡峻,由于受人工切坡和风化剥蚀,坡脚形成近于直立的陡崖,坡度大于70°,为崩塌地质灾害的发生提供了有利的地质环境条件。(2)地层岩性条件。地层岩性的构成是崩塌地质灾害发生的物质条件。葡萄沟景区危岩陡崖面主要由第四系西域砾岩组成,层状结构,该岩石具有抗风化能力较差和裂隙较为发育等特点。(3)地质构造条件。地质构造因素与崩塌地质灾害的发生有着密切的联系。葡萄沟景区新构造运动强烈,上升幅度大,构造运动使岩体卸荷裂隙、风化裂隙发育,从而加剧了崩塌灾害的发生。(4)气象水文条件。葡萄沟景区属于典型的北温带干旱气候,多年年平均降雨量在10~16mm之间,多集中在6~8月。降水后形成的地表水通过陡崖后缘的裂缝渗漏到陡崖裂隙内,降低了裂缝的力学性能,同时,增加了裂缝内的水压力,诱发危岩崩塌的发生。(5)地震条件。葡萄沟景区属地震多发区,地震可导致构造裂隙发育、岩体破碎、应力急剧变化等,地震基本裂度位于Ⅶ度区,地震是导致崩塌的重要因素之一。(6)人类工程活动。葡萄沟景区内陡崖坡脚紧邻各类民房设施、旅游设施及引水渠道,东西两岸建设用地有限,迫使当地居民对葡萄沟东西岸山体进行开挖、削坡,扩大建设用地,从而形成高陡边坡,使边坡稳定性变差,甚至形成不稳定陡坡。经过对崩塌危岩体(带)影响因素的综合分析,影响葡萄沟景区危岩体(带)发育的主要控制因素是卸荷裂隙和风化裂隙,主要诱发因素为暴雨、地震和人工切坡。 4防治对策及建议措施 在葡萄沟景区,当地政府部门和居民也采取了相应的防治措施,已有的防治工程设施主要对葡萄沟东侧崩塌体坡脚进行了治理,采取的治理措施主要有简易挡墙、引水渠道(落石沟)、生物防治(林地)和安全警示牌等四类。但是大部分挡墙防治措施的砌体形式结构简单,整体性差,部分挡墙修建过高,抗侧向推力能力降低,部分地段甚至出现了垮塌。本文在充分保障当地居民的生民财产安全和保护当地旅游资源的基础上,并根据葡萄沟景区内崩塌地质灾害的发育范围和特征,将景区内的崩塌地质灾害分为5个分区分别进行防治设计,其编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。根据本次地质灾害的防治思路,对葡萄沟景区内崩塌地质灾害主要采取被动防护的工程措施,除WY01危岩体采用贴坡防护,WY04和WY12包含镶补坡脚外,其余危岩体均采用在坡脚或坡底处设置SNS被动防护网和桩板式挡墙的被动防治措施。其中WY01危岩体的防治措施。 5结论及建议 (1)在葡萄沟景区内共发育有29处崩塌地质灾害点,其中19处为崩塌危岩体(带),为重要地质灾害点,剩余10处为一般崩塌灾害点,对旅游区不会构成直接威胁。(2)葡萄沟景区内崩塌的形成主要受自然因素影响,其次是人为因素影响。影响崩塌形成的因素主要包括地形地貌条件、地层岩性条件、地质构造条件、气象水文条件、地震条件和人类工程活动。其中,卸荷裂隙和风化裂隙是影响葡萄沟景区危岩体(带)的发育主要控制因素,而暴雨、地震和人工切坡是主要的诱发因素。(3)在综合分析已有研究成果的基础上,对葡萄沟景区内的崩塌地质灾害主要采取被动防护工程措施,除WY01危岩体采用贴坡防护,WY04和WY12包含镶补坡脚外,其余危岩体均采用在坡脚或坡底处设置SNS被动防护网和桩板式挡墙的被动防治措施。 作者:张菊秀贺根义单位:新疆地矿局第二水文工程地质大队 地质论文:北缘断裂带地质灾害论文 一自然地理及地质环境特征 1自然地理条件研究区 位于新疆维吾尔自治区库尔勒市若羌县东部,研究区域海拔2146.39―2236.28m之间,年平均气温9℃,极端最高气温33℃,极端最低气温-33℃,年平均降水量44mm,年最大降雨量88.3mm,年平均蒸发量2739.3mm;研究区域内山坡坡度较大,大部分地段在40°―50°之间,局部地段可达60°以上,地形起伏大。研究区域内沟谷深切,基岩裸露,植被稀少,泥石流冲沟发育,雨季洪水水量较大,汛期洪水迅速来临,汛期过后洪水迅速消散,泥石流沟谷内可见新近洪水冲刷痕迹。 2地质环境条件研究区 地处阿尔金山低中山区与山前洪积扇堆积区结合部位,阿尔金山山脉整体呈北东走向,主要受阿尔金北缘断裂带构造控制,岩性以构造岩及元古界蓟县片岩、片麻岩和大理岩为主,并伴随花岗岩岩脉夹杂其中。阿尔金断层主要形成于华力西期,是一条具有多期活动的断裂带,大致呈NEE走向,该断裂切割了前寒武系及古生界,沿断裂带定向分布着一系列侏罗纪断陷盆地,在阿尔金北缘地区古生代坳拉槽内同时发育华力西期和燕山期中、酸性侵入岩带,以岩基、岩株、岩枝及不规则状产出,主要为浅肉红色花岗岩、灰白色花岗闪长岩和石英闪长岩等;在前古生代该区主要为一套变质岩系,其中发育韧性剪切带;该地区中生代盆地沿断裂带定向分布,表明在中生代时这是一条具有拉张特征的构造带,是地壳的薄弱带,阿尔金北缘断裂在新生代时强烈的左旋走滑活动是在中生代拉张条件下发展起来的;另一方面,阿尔金北缘断裂带的构造特征不仅表现为左旋走滑运动,而且具有强烈的逆冲挤压作用,既有高角度的逆冲,也有低角度的逆掩,前古生代逆冲和推覆到中、新生界之上屡见不鲜。研究区域地层出露复杂,岩性主要为片岩、大理岩,受构造影响,多表现出强烈的揉皱变形和挤压破碎,工程性质差。 二地质灾害特征 1地质构造影响线路 通过地区从区域上属祁连山-阿尔金山-昆仑山歹字型构造体系顶部隆起带与山前断陷盆地的分界处,构造运动较为剧烈,构造线走向多为NEE,倾角较陡,但亦有NWW向断裂和帚状断裂,主要断裂具有多期活动性,继承性明显,并伴有岩浆活动,根据地震安全性评价报告显示,该断裂带为晚更新世活动性断裂。阿尔金北缘断裂F20断层破碎带,该断裂带走向NNE-NE-WE,沿地貌分界线展布,倾角30°―40°,倾向南,为逆冲断层,主断裂带宽50―100m,断裂影响带宽1000―3000m,北侧断裂影响带隐伏于第四系地层下,南侧位于低阿尔金山低中山区前缘。断裂带物质主要为碎裂状片岩及大理岩,其中条带状分布有片麻岩、千枚岩及变粒岩等,工程性质差,北缘断裂是制约线路走向的重要因素之一。 2泥石流、危岩落石 阿尔金山北缘断裂带山前段地形陡峻,岩体受构造影响严重,岩体破碎,降雨集中,导致泥石流和危岩落石等地质灾害分布广、规模大。研究区域内泥石流类型为水石流型,线路位于泥石流流通区及堆积区,泥石流物质主要为粗圆砾-卵石土,局部可见漂石分布于表层,漂石最大粒径约1.5m。阿尔金山地区地形陡峻,自然坡度均在50°―60°之间,坡面陡峭,基岩裸露,表层岩体风化严重,节理裂隙发育,岩体破碎,表层风化体容易与母体剥离,继而产生掉块现象,围岩落石发育,对线路影响较大。 三线路方案比选 1地质选线原则 鉴于该区域地形地质条件复杂,工程艰巨,勘测和设计过程中,在大面积区域地质调绘的基础上,做好方案比选,主要坚持以下复杂地质区域选线定线技术原则:(1)区域地质构造复杂,活动断裂及区域深大断裂发育,线路应尽可能避开或远离深大活动断裂,在无法避开的情况下,线路宜短距离、大角度且以简单工程类型通过。(2)区域内地形复杂,沟谷发育,工程艰巨,不良地质体发育,成因复杂,线路方案应进行综合比选,对性质复杂、不易处理的不良地质地段,应尽量绕避,在不能避开的情况下,宜缩短距离以简单工程通过。对于泥石流尽量在流通区通过,且桥涵工程要留足净空。 2桥方案和隧道方案比选 格库铁路巴什考供至米兰段,长约120km,海拔由3000m降至800m左右,巨大的高程落差使得线路标高对线路平面位置及走向有巨大的限制性,使得线路在研究区域内不得不走进北缘断裂带影响带内,这对于地质选线水平提出了严峻的考验,现重点研究行走于断裂带内的桥方案和隧道方案。 2.1桥方案线路 在DK652+500―DK656+500段以桥和路基方式通过,其中桥长3620.85m,路基长379.15m;该段线路全部走行于北缘断裂带影响带内,并与主断裂带小角度相交一次,受北缘断裂带影响,岩性以构造压碎岩为主,原岩成分为片岩夹大理岩,岩体破碎;线路跨越8条泥石流沟,且都与线路正交。 2.2隧道方案线路 在DK652+500―DK656+500段以桥隧夹路基方式通过,其中桥长3546.5m,隧道长363m,路基长390.5m;该段线路全部走形于北缘断裂带内,并与主断裂带小角度相交一次,受北缘断裂带影响,岩性以构造压碎岩为主,原岩成分主要为片岩夹大理岩,岩体破碎,且隧道进出口位置山体陡峻,表层岩体破碎,风化严重,发育危岩落石,受构造影响严重,隧道围岩破碎,洞身全部为Ⅴ级围岩;线路同样跨越8条泥石流沟,且都与线路正交。 2.3线路方案比选及意见 经综合比选分析,桥方案相对隧道方案工程设置相对简单,缩短了在断裂带影响带内的走行长度,避免了在北缘断裂带影响带内的隧道工程施工,规避了危岩落石等对以后铁路运营过程影响较大的地质灾害,且投资相对较小,且该段线路标高较高,桥下净空富余,完全满足泥石流平顺通过,因此综合比选分析结果:在研究区域内推荐桥方案。 四结论 格库铁路在阿尔金山北缘断裂山前段,地形地质条件极为复杂,区域内构造发育,危岩落石、泥石流等地质灾害构成控制线路方案的主要工程地质问题,加上在高程落差巨大,对线路平面走向位置具有极大的限制性。在充分总结汲取构造及地质灾害发育山区铁路综合选线技术经验的基础上,提出了阿尔金山北苑断裂山前段选线定线技术原则,选取工程设置相对简单,地质条件具有优势的桥方案通过该地区,避免了在断裂带影响带内的复杂隧道施工问题,节约了投资,选线效果显著。 作者:常帅鹏单位:中铁第一勘察设计院集团有限公司 地质论文:钙芒硝矿山地质环境论文 1芒硝矿矿山环境地质问题 1.1地下水、地表水疏干四川钙芒硝矿资源赋 存于区内白垩系上统灌口组(k2g)地层中。矿山开采斜井的施工一般需穿过矿层上覆的基岩风化带,通常没有采取封堵措施,地下水便涌入矿山斜井,对矿山斜井、平巷的施工和矿床开采造成水害。为了避免地下水对矿山生产造成危害,斜井中地下水被持续不断的用提升设备排出地表,逐渐造成矿区及其周边地带岩层风化带中地下水、地表水的疏干。地下水、地表水疏干造成的危害是直接影响到疏干区居民的生产与生活,造成受影响区民井干涸、生活用水困难或缺乏,且水质变差,在贫、枯水季节尤为突出,部分地区群众患有结石等疾病。受地下水疏干影响的人数近万人,主要有东坡区万胜镇天乐村4组、彭山县岳油村2、3、4组、丹棱县张场镇洪坝村和郭村等3个村(约三千人)、洪雅县共同村6组大部分居民。其次,明星矿山、牧马山矿山地下水疏干也对当地居民有一定影响。。地下水、地表水疏干也造成了水土流失。据调查,眉山市芒硝矿区各矿山所在的村及小组均有作为农田灌溉水源的蓄水塘(共61处,面积51200m2)大多产生垂向渗漏,水塘干涸,特别是和昌矿山主斜井对地表水的疏干甚至造成付堰河枯季断流,对疏干段彭山县岳油村2、3、4组农民生产用水造成严重影响。另土壤中主要养分也会随着地下水、地表水疏干而流失,多地土地贫瘠,导致近万亩农田减产,或变为林地,甚至退化成为荒坡地,造成巨大经济损失。 1.2采空区地面塌陷 采空区地面塌陷发生在采深100m以内的大洪山矿区,位于东坡区万胜镇天乐村4组,采空区地面变形面积约0.13km2,地面高程457~468m,地下采矿高程389m。目前,在采空区采斜井与平巷结合部位已产生了地面塌陷,陷坑呈长15m、宽13m的近南北向椭圆形,塌陷深度约22m,在陷坑两侧不同程度地发育了塌陷裂缝、典型的有两条,一条裂缝长约300m,宽0.4m,可见深度1.1m,走向140°;另一条裂缝长约700m,宽0.1~0.3m,可见深度4.4m,走向275°。在采空区地面变形影响范围内有5户居民房屋受到不同程度的破坏,墙体开裂,地基下沉。若采空区地面变形(塌陷)继续发展,将严重威胁到当地5户居民40余人的生命财产安全。进行采空塌陷变形区治理,对于保护区内人民生命财产安全具有重要意义。 1.3地下水、地表水污染 根据芒硝矿的生产特征,矿区的地下水、地表水污染类型主要有矿渣场淋滤液污染和制硝车间废水污染两种类型。部分矿区内存在斜井排放水对地下水的污染和老硝井残存污染。 1.3.1矿渣场污染据 统计,眉山市各芒硝矿区均设置有矿渣场,由于渣场底部均无彻底的防渗措施,渣场内地层主要为灌口组砂岩、砂质泥岩和第四系冰水堆积层、残坡积层含卵石粉质粘土、含碎石粘性土,地层的富水性较差,载污能力较低,少量的溶滤水即可形成污染。支沟为污染最严重的地段,污染物在支沟内主要集中在沟的底部,一般呈纵向的条带状展布,向两侧至山前地带污染强度逐渐降低。矿渣场污染的特征是持续时间长,污染强度较稳定且随矿渣堆积规模的增大而增加。 1.3.2制硝车间污染 矿山企业制硝车间的废水均直接向附近的地表水排放。废水呈乳白色或黑色,悬浮质多,透明度差,向外排放前基本上未进行水质处理,绝大部分排污渠无防渗措施,废水中硫酸盐含量、矿化度高,绝大部分在5g/L以上,废水的入渗,对沿途的地下水存在污染,废水排入溪沟、河流后对支沟河流水质影响较大。地下水、地表水污染的危害主要是受影响区居民以肠胃伤害造成腹泻为主,身体健康受不同程度的影响,尤其以建新矿山(东坡区)、南风矿山(彭山县)村民患结石病的人数多;其次是对地表水域的污染并对生态环境造成破坏,影响农业生产的发展。另矿渣场淋滤水渗漏污染和矿坑水排放沿沟渠渗漏污染,这种污染对地下水及其区内土壤的污染,也影响区内居民的身体健康和后代人的成长。 1.4土地压覆 眉山市钙芒硝矿矿山开发建设,矿渣堆放不可避免地要占用大面积土地,且多为耕地,有的矿渣堆放场压覆的是千百年来农民耕种的良田。据统计,全市芒硝矿用于矿渣堆放征地面积约2072亩,到目前为止,实际矿渣压地面积已达994亩,已占征地面积的47.97%。 1.5土壤污染矿渣堆放 对堆放场地及周围的土壤环境造成污染。矿渣造成土壤污染的分布特征有两个比较明显的特点,一是矿渣的淋溶水对堆放场地及其周围土壤造成污染,其特点是离矿渣场近,土壤污染严重,离矿渣场远则土壤污染程度较轻;二是在矿渣场的下游,井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水大量排放入未加防渗处理的沟(渠)、河道,土壤污染严重,而在矿渣场上游或远离井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水排放的沟(渠)河道土壤污染程度较轻。土壤污染在平面上的分布也十分明显,在矿渣场的下游和制硝废水排放的沟(渠)、河道两侧形成10~30m的污染条带,当被污染的沟(渠)河水补给地下水或使用被污染的水体进行灌溉时,则会造成土壤被大面积污染,如彭山和昌钙芒硝矿、丹棱神虹钙芒硝矿和东坡区艺精钙芒硝矿周围及其下游的土壤污染面积达0.3~数平方公里不等。 2治理恢复建议 2.1工程治理方案 1)防渗挡墙。眉山市芒硝矿矿区均设置有矿渣场,各矿渣场一般位于矿区内的小型支沟或低矮斜坡,各渣场在地下水、地表水渗流方向均设置有淋滤液回收池,对硝水进行二次回收。但由于各点均无彻底的防渗措施,部分矿渣淋滤液直接污染地下水和地表水,因此对矿渣场需进行防渗处理。2)格构植草护坡。对各矿区的堆渣场形成的高陡边坡进行分级放坡,采用格构进行护坡,并在格构内植草,既做到生态恢复,也美化环境。3)地面塌陷治理。针对矿区地面塌陷区实际情况,建议对已产生的塌陷坑进行回填封堵,对沉陷裂缝进行回填和夯实。对采空区地面变形影响区内受损严重的居民住户进行搬迁避让,轻微受损的构筑物进行加固维修。 2.2生物工程方案 1)土地复垦。对矿山堆渣场进行土地平整,培植客土,种植林木、果树等,对于有条件的渣场可选择复耕,一方面可以恢复矿区自然环境,另一方面也可创造一定的经济收益,增加农民生活收入。2)土地整治。对部分矿区及周边的土地进行整治,采用工程、生物等措施,对田、水、路、林、村进行综合整治,采取复垦复绿的方式提高土地利用率、生产率、劳动生产率,改善农民生产、生活条件和生态环境。3)供水工程。矿山开采造成地下水疏干、直接影响到当地村民的生活与生产。受影响区的村民生活用水困难或缺乏,生产用水受到不同程度的影响,且在枯水季节更为突出。为保证当地村民和矿区工人的生活、生产用水,在地下疏干严重的矿区建设集中供水厂,解决当地村民和矿区的生活生产用水。 3结语 过去,矿山建设与开发利用为经济建设做出了积极贡献,由于技术水平不高、生产工艺较落后、环境保护意识不强等多方面原因,留下了许多矿山地质环境问题。加强矿山地质环境保护与采取治理恢复措施等,既可修复生态环境,也为社会建设发展提供更多资源。无论从哪方面来看都是有益的。 作者:刘民生张丰述钟东温清茂董义单位:中国地质科学院探矿工艺研究所四川省地矿局九一五水文地质工程地质队 地质论文:矿山环境治理中地质环境论文 一我国矿山环境保护与治理的现状 目前,我国政府己经将矿山环境保护列入议事日程。矿山环境治理工作也取得了一定成效,但我国的矿山环境恢复治理工作还处于起步阶段,大量的治理工作有待于今后逐步开展。从2001年至2007年,全国共实施矿山地质环境治理项目1118个,恢复治理矿山环境面积15.5万公顷。项目分布在31个省(区、市),总投入资金70亿元,其中中央财政投入达37.7亿元,由此可以看出政府正在加大力度对矿山环境恢复治理的投入。 1固体废弃物的治理和利用 20世纪70年代以来,我国对矿山固体废弃物的利用给予了重视,并取得了显著成绩。据统计,国有重点煤矿利用煤研石3470万吨,占当年排出量的48.5%,其中用于发电、燃料800万吨,建材原料590万吨,筑路材料360万吨,充填材料990万吨。尽管取得了一定成绩,但我国矿产资源和固体废弃物的综合利用水平还比较低,两者的利用率都只有30%左右。目前,我国矿产资源综合回收的矿种只占可综合利用矿种的一半,综合利用指标为50%,比国外低30个百分点左右,采主弃副、采富弃贫的现象仍较为普遍。 2废水治理 我国矿山排放的废水主要有酸性废水、含悬浮物废水、含盐废水和选矿废水等。煤炭采选业矿井水的处理和利用能力提高较快。1990年外排达标率为90.56%,利用量为12亿吨;洗煤水排放量及煤泥流失量减少,实现洗煤水闭路循环的洗煤厂1990年为100个。有色金属工业废水治理从单项治理发展到全面规划、综合治理。工业用水复用率逐年提高,1973年仅12%,1987年达到了58%,从废水中回收有价值金属己初见成效。 3废气治理 据统计,矿业采选行业中采盐和黑色金属废气处理率最高,高于40个行业的平均水平(406%),煤炭采选业处理率则最低,整个采选行业处理率为17.24%,低于全国40个行业的平均处理率。 4土地复垦 目前,我国政府每年拨专款加速矿山土地复垦工作。2001-2003年国土资源部共安排国家投资土地整理复垦项目731个,组织开展了矿山环境治理恢复工作,完成了河北省鹿泉市、江苏省盯胎县等18个典型矿山的生态环境恢复治理示范工程,项目建设总规模47.39万公顷。江苏省、浙江省矿山生态环境恢复治理取得实质性进展。 二矿山环境恢复治理存在的问题分析 1固体废弃物污染 矿山开采过程中产生的固体废弃物,由于没有经过规划而任意堆积,也没有结合实际进行及时有效的处理和合理利用,不但占压矿山边缘土地,毁坏地表植被地貌,而且受不良气候影响时容易产生安全隐患。 2废水污染 采矿活动使矿区周围地表水及地下水系遭到严重污染,由于矿井废水中含有各种有害物质,未经处理超标排放会对地表植被!农作物等造成破坏;矿井排水疏干了地下裂隙水,引起地下水位下降;采空区灌浆导致当地水资源日益匮乏,从而打破了整个区域水均衡系统,造成水资源逐步枯竭及河水断流等生态环境问题和矿山水资源短缺问题。 3废气污染 矿山开采中产生废气!粉尘等多种有害气体,使得长期坚守生产一线的职工成为矽肺患者;另外矸石山自燃,煤层自燃排放的大量有毒有害气体对矿区人体健康带来很大威胁;还有冬季采暖排出严重超标的烟尘、二氧化碳、二氧化硫等大气污染更不容忽视。 4地表环境的破坏 由于生产技术水平落后,多数矿山开采之后都没有进行有效回填矿坑,导致矿区采空区地表沉陷,严重破坏了部分建设用地和耕地,造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。同时也破坏了周边很多民用建筑和自然地貌景观,不仅使矿区与周围居民纠纷不断,而且极大影响了整个区域环境的完整性。在矿山投产建设和资源开采过程中,由于剥除和大量占用矿体表层土壤,严重破坏了矿区地表植被;对不断产生的固体松散废弃物(废石、废渣等)也随意堆放,长期经受雨水冲刷和风化影响极易发生流失,从而加速了对周边土壤的破坏,也使岩体失稳造成塌方和滑坡等地质灾害,给人们的生活和财产带来极大损失。 三治理措施与建议 1对矿山地质环境进行调查与评价 通过对矿山地质环境进行调查与评价,能够有效了解矿山地区地质环境和自然环境,为矿山地质环境监测、进行矿山生态环境治理工作提供有效的数据资料,也有助于相关部门决策提供科学合理的理论依据。 2对矿山地质环境进行监测 随着矿山环境破坏日趋严重,使得矿山环境污染程度加剧,进而引发多种地质灾害#针对这种情况,政府部门必须高度重视,加大对矿山环境和灾害源头的监管和治理力度,避免产生新的安全隐患。矿山企业在开采过程中要严格按照相关规范化、制度化、管理化及科学化的行业标准进行开采,合理开发矿产资源,促进矿山资源开采可持续发展。矿山企业要加强矿山地质灾害的防治措施,做好各方面预防控制工作,协调各方面的关系,加大先进技术和开采工艺的应用,减少矿山环境污染源,修建污水处理厂,减少废水排放量,保证矿山环境质量得到有效控制。 3加快矿山环境恢复治理 a)对已经封闭的矿山,政府机构要加大宣传力度,鼓励和支持社会企业投资开矿,相关部门要实行招商引资政策,通过租赁承包等方式,吸收社会资金进行矿山环境治理和生态环境改造,也可以向国家申请专项治理资金,对一些闭坑矿山的生态环境进行改造和治理,确保矿山环境质量得到有效控制,进而降低地质灾害发生率;b)政府部门和矿山企业要加强矿生态环境治理新技术、新方法的开发利用,根据不同的受污染程度,制定科学合理的治理方案。对多种地质灾害发生的特点,采取有针对性的预防治理措施,确保生态环境得到恢复,保证矿山环境地质灾害不再发生。要学习国内外先进的治理经验,结合自身实际情况,积极开展矿山生态环境保护和治理工作。 四结语 矿产资源的开采和利用,给人类带来巨大经济效益的作用是人所共知的。但是,开采给人类带来的系列地质灾害也是非常严重的#随着国民经济的进一步发展和需要,各矿区应建立起生态环境破坏恢复及防治地质灾害制度,切实将矿山生态环境和地质灾害防治工作做好。 作者:张艳晋勇强单位:宏大国源(芜湖)资源环境治理有限公司长安大学 地质论文:矿山环境治理工作下地质环境论文 一我国矿山环境保护与治理的现状 目前,我国政府己经将矿山环境保护列入议事日程。矿山环境治理工作也取得了一定成效,但我国的矿山环境恢复治理工作还处于起步阶段,大量的治理工作有待于今后逐步开展。从2001年至2007年,全国共实施矿山地质环境治理项目1118个,恢复治理矿山环境面积15.5万公顷。项目分布在31个省(区、市),总投入资金70亿元,其中中央财政投入达37.7亿元,由此可以看出政府正在加大力度对矿山环境恢复治理的投入。 1固体废弃物的治理和利用 20世纪70年代以来,我国对矿山固体废弃物的利用给予了重视,并取得了显著成绩。据统计,国有重点煤矿利用煤研石3470万吨,占当年排出量的48.5%,其中用于发电、燃料800万吨,建材原料590万吨,筑路材料360万吨,充填材料990万吨。尽管取得了一定成绩,但我国矿产资源和固体废弃物的综合利用水平还比较低,两者的利用率都只有30%左右。目前,我国矿产资源综合回收的矿种只占可综合利用矿种的一半,综合利用指标为50%,比国外低30个百分点左右,采主弃副、采富弃贫的现象仍较为普遍。 2废水治理 我国矿山排放的废水主要有酸性废水、含悬浮物废水、含盐废水和选矿废水等。煤炭采选业矿井水的处理和利用能力提高较快。1990年外排达标率为90.56%,利用量为12亿吨;洗煤水排放量及煤泥流失量减少,实现洗煤水闭路循环的洗煤厂1990年为100个。有色金属工业废水治理从单项治理发展到全面规划、综合治理。工业用水复用率逐年提高,1973年仅12%,1987年达到了58%,从废水中回收有价值金属己初见成效。 3废气治理 据统计,矿业采选行业中采盐和黑色金属废气处理率最高,高于40个行业的平均水平(406%),煤炭采选业处理率则最低,整个采选行业处理率为17.24%,低于全国40个行业的平均处理率。 4土地复垦 目前,我国政府每年拨专款加速矿山土地复垦工作。2001-2003年国土资源部共安排国家投资土地整理复垦项目731个,组织开展了矿山环境治理恢复工作,完成了河北省鹿泉市、江苏省盯胎县等18个典型矿山的生态环境恢复治理示范工程,项目建设总规模47.39万公顷。江苏省、浙江省矿山生态环境恢复治理取得实质性进展。 二矿山环境恢复治理存在的问题分析 1固体废弃物污染 矿山开采过程中产生的固体废弃物,由于没有经过规划而任意堆积,也没有结合实际进行及时有效的处理和合理利用,不但占压矿山边缘土地,毁坏地表植被地貌,而且受不良气候影响时容易产生安全隐患。 2废水污染 采矿活动使矿区周围地表水及地下水系遭到严重污染,由于矿井废水中含有各种有害物质,未经处理超标排放会对地表植被!农作物等造成破坏;矿井排水疏干了地下裂隙水,引起地下水位下降;采空区灌浆导致当地水资源日益匮乏,从而打破了整个区域水均衡系统,造成水资源逐步枯竭及河水断流等生态环境问题和矿山水资源短缺问题。 3废气污染 矿山开采中产生废气!粉尘等多种有害气体,使得长期坚守生产一线的职工成为矽肺患者;另外矸石山自燃,煤层自燃排放的大量有毒有害气体对矿区人体健康带来很大威胁;还有冬季采暖排出严重超标的烟尘、二氧化碳、二氧化硫等大气污染更不容忽视。 4地表环境的破坏 由于生产技术水平落后,多数矿山开采之后都没有进行有效回填矿坑,导致矿区采空区地表沉陷,严重破坏了部分建设用地和耕地,造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。同时也破坏了周边很多民用建筑和自然地貌景观,不仅使矿区与周围居民纠纷不断,而且极大影响了整个区域环境的完整性。在矿山投产建设和资源开采过程中,由于剥除和大量占用矿体表层土壤,严重破坏了矿区地表植被;对不断产生的固体松散废弃物(废石、废渣等)也随意堆放,长期经受雨水冲刷和风化影响极易发生流失,从而加速了对周边土壤的破坏,也使岩体失稳造成塌方和滑坡等地质灾害,给人们的生活和财产带来极大损失。 三治理措施与建议 1对矿山地质环境进行调查与评价 通过对矿山地质环境进行调查与评价,能够有效了解矿山地区地质环境和自然环境,为矿山地质环境监测、进行矿山生态环境治理工作提供有效的数据资料,也有助于相关部门决策提供科学合理的理论依据。 2对矿山地质环境进行监测 随着矿山环境破坏日趋严重,使得矿山环境污染程度加剧,进而引发多种地质灾害#针对这种情况,政府部门必须高度重视,加大对矿山环境和灾害源头的监管和治理力度,避免产生新的安全隐患。矿山企业在开采过程中要严格按照相关规范化、制度化、管理化及科学化的行业标准进行开采,合理开发矿产资源,促进矿山资源开采可持续发展。矿山企业要加强矿山地质灾害的防治措施,做好各方面预防控制工作,协调各方面的关系,加大先进技术和开采工艺的应用,减少矿山环境污染源,修建污水处理厂,减少废水排放量,保证矿山环境质量得到有效控制。 3加快矿山环境恢复治理 a)对已经封闭的矿山,政府机构要加大宣传力度,鼓励和支持社会企业投资开矿,相关部门要实行招商引资政策,通过租赁承包等方式,吸收社会资金进行矿山环境治理和生态环境改造,也可以向国家申请专项治理资金,对一些闭坑矿山的生态环境进行改造和治理,确保矿山环境质量得到有效控制,进而降低地质灾害发生率;b)政府部门和矿山企业要加强矿生态环境治理新技术、新方法的开发利用,根据不同的受污染程度,制定科学合理的治理方案。对多种地质灾害发生的特点,采取有针对性的预防治理措施,确保生态环境得到恢复,保证矿山环境地质灾害不再发生。要学习国内外先进的治理经验,结合自身实际情况,积极开展矿山生态环境保护和治理工作。 四结语 矿产资源的开采和利用,给人类带来巨大经济效益的作用是人所共知的。但是,开采给人类带来的系列地质灾害也是非常严重的#随着国民经济的进一步发展和需要,各矿区应建立起生态环境破坏恢复及防治地质灾害制度,切实将矿山生态环境和地质灾害防治工作做好。 作者:张艳晋勇强单位:宏大国源(芜湖)资源环境治理有限公司长安大学 地质论文:炭煤矿地质环境论文 一矿山主要地质环境问题炭煤矿自 1958年规划建井,设计年生产能力45万吨,投产以来,取得较大的经济效益,同时矿山地质环境也遭受到不同程度的破坏。炭煤矿存在的主要矿山地质环境问题如下。 1地面塌陷 炭煤矿井田范围内一1煤地下采空区面积10.5km2。根据实地调查,一1煤采空区出现地表塌陷,在采深200m以深地区,地表无明显裂隙,采深200~100m地区未见厂矿、民房明显破坏,采深100m以浅地区地面出现采动裂隙,对农田耕种有一定影响。采空区及其伴生地面裂缝对流经矿区的东泗河有严重影响。由于东泗河流经采空区,地面塌陷和地面裂缝破坏河道地层结构,已经成为地表水渗漏主要通道,河道地表水通过地裂缝下渗进入煤矿巷道,严重影响到采矿安全。需要采取综合工程措施对其进行应急治理,并加强监测工作。 2含水层破坏 炭煤矿矿井正常涌水量9000m3/d,已造成煤层顶板灰岩含水层和底板灰岩含水层水位下降,且降幅明显。采矿活动对深部岩溶含水层影响较严重,主要表现在承压水头有较大幅度的下降,深层地下水资源量减少,开采条件恶化。 3对原生地形地貌的破坏 炭煤矿一1煤层己基本采完,采空区面积已达10.5km2,上部的华泰煤矿开采二1煤,也已形成地下采空区面积1km2。对原生地形地貌景观影响明显,地表局部见有地裂缝,但相对丘陵地形而言,对矿区地形地貌景观影响较大。 4河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患 东泗河是矿区内的地表水和地下水的主要流通、排泄通道,该河向西北约10km流入伊洛河,属于季节性河流。该河流经井田范围内长度约900m,河道土质以碎石土为主,局部地段为粉土和淤泥及淤泥质土。河道从采空区或采空区附近通过,有地面塌陷及伴生地面裂缝发育,河道地层结构遭到破坏,有地表水入渗进入煤矿巷道的现象,影响炭煤矿生产安全。为了防止河道沟谷中地表水渗漏地下进入炭煤矿巷道,保证煤矿安全生产,本着安全合理、经济可行的原则,对炭煤矿区段东泗河河道进行必要的调查、勘查工作。 二工程主要治理措施 1河道治理工程 (1)排水渠治理 为了快速排泄地表水,防止地表水顺地面裂缝渗漏进入煤矿巷道,影响煤矿安全生产,在东泗河河沟内修建排水渠。排水渠为M7.5浆砌石结构,块石强度不小于40Mpa。排水渠过水断面为梯形,最小结构尺寸为底宽3.9m,顶宽4.5m,高3.0m,砌石厚度0.8-1.1m,修建排水渠长度为900m。主要工程量为:河道清淤土方开挖工程量18573.61m3,碎块石挤淤置换工程量720.83m3,浆砌石排水渠工程量为12967.80m3。 (2)排水渠的过流能力验算 根据调查,多年最高水位计算,东泗河二十年一遇的最大洪峰流量不超过10m3/s。 (3)沟渠地基处理 针对不同的地层类型,采用不同的地基处理方法。对于碎石土(无裂缝发育和其他异常情况),可以不进行地基处理。对于裂缝发育的地段,地基处理措施是:首先对裂缝进行适当的开挖清理,然后用粘土进行充填夯实,再铺设70cm厚的粘土防渗垫层,然后再砌筑沟渠。对于粉土地段,地基处理的措施是:首先铺设60cm厚的碎、块石置换层,并灌注水泥砂浆,然后再砌筑沟渠。对于淤泥和淤泥质土地段,首先采用碎块石挤淤置换的方式进行处理,然后再砌筑浆砌石排水渠。 (4)防渗及抗冲击 对于无裂缝发育地段,采用“浆砌块石+混凝土”双层复合防渗及抗冲击结构,即先铺设800-1000mm厚的浆砌石渠底,然后再浇筑200mm厚的混凝土(C20)防渗层,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。对于地裂缝发育地段,则采用“粘土防渗层+浆砌块石+混凝土防渗”三层复合机构,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。即先对裂缝采用粘土进行充填夯实,再铺设700mm厚的粘土防渗垫层,然后砌筑800mm厚的浆砌石渠底,再铺设200mm厚的混凝土(C20)防渗层。对未稳定的和潜在的采空塌陷区,预测变形参数,采用粘土垫层进行防渗,兼有调整塌陷变形的功能。 2土方回填夯实工程 在排水渠外围超挖部分以及原始地面至排水渠顶之间,用开挖出来的土方进行回填夯实,回填夯实地面高程应不低于排水渠顶面高程。土方回填夯实工程量为187199m3。 3植树绿化工程 在土方回填夯实区域范围内进行植树绿化,以恢复植被,美化矿山环境。绿化采用适应当地气候的杨树,在渠的两侧各栽植两排。树的规格为胸径3cm,植树网格间距3m。选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。主要工程量为:植树1100株,绿化面积9000m2。 三工程效益分析 (1)减灾效益 矿山地质环境恢复治理可以改善地表水的流通条件,防止地表水入渗煤矿巷道,降低煤矿生产安全隐患,具有减灾防灾的效益。 (2)环境效益 矿山地质环境治理工程可以有效防止水土流失,消除对居民和公路交通干道的安全隐患,提高植被覆盖率,改善生态环境和周围生态景观,使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。 (3)社会效益 实施矿山地质环境治理工程,消除了灾害隐患,美化和恢复了矿山生态环境,在一定程度上保护了矿区附近居民的生命财产安全,美化了当地居民的居住环境,使得矿山企业和地方政府、地方群众和谐共生,共同发展。有利于促进地方经济的可持续发展,有利于形成安定团结、人民群众安居乐业的政治局面,有利于构建和谐社会。 (4)治理工程的实施 可有效避免地表水入渗到煤矿巷道,降低对煤矿安全生产的干扰,提高煤矿的生产效率和生产能力,降低生产成本。同时植树1100株,新增绿化面积约9000m2,经济效益明显。 四结语 (1)河南大峪沟煤业集团炭煤矿存在开采引起地面塌陷、地裂缝,河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患等矿山地质环境问题。 (2)治理工程采取塌陷采坑回填防渗、河道治理、土方回填夯实、植树绿化等工程手段对矿区东泗河河道进行综合治理,恢复矿山地质环境。 作者:朱洪生甄娜孙建波齐光辉单位:河南省地质环境监测院濮阳市地质环境监测中心 地质论文:地质灾害防治中地质环境论文 一、地质灾害与地质环境的形成 1地质灾害 地质灾害,是因为自然地质的变化、作用,或者是人为因素导致的地质环境恶化,从而对人类的生命以及财产造成的损失,人们称之为地质灾害。地质灾害,来自于自然,可以说,是一种不可抗的灾害,预测以及治理都相对困难,一旦灾害发生,所带来的后果也是十分严重的,所以,我国政府在这个方面一直重视,但是因为经济基础以及技术水平的制约,目前为止,也不能对地质灾害进行全面的防预。面对大自然的力量,人类所能做的就是尽最大的努力,减少灾害所带来的损失,全面分析地质环境,对其各种运动规律都分析掌握透彻,这样就能够对可能出现的灾害有所预测,并有针对性的制定相关防治措施,地质灾害的种类有很多,其中比较常见的为地质灾害为:崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地面沉降等等。 2地质环境 从广义上讲,地质环境就是指岩石、水以及大气等物质所构成的体系,那么从狭义来说,则是岩石团与其所产生的风化物,地球在不断变化和运动过程中,其地质环境也是在不断更改的,因此,地质环境,就是地球演化的结果,岩石团与水圈以及大气圈等进行作用,相互交换能量,从而形成了目前人们所看到的地质环境。它们是最后一次造山运动与冰期后形成的。地质环境是在一个相对开放的环境中发生的,其中会有水圈,生物圈以及大气圈等进行参与,各个圈层的相互作用与影响,形成了最终的地质环境。所以说,从地质环境中能够分析出地质运动的规律,从而对可能发生的地质灾害进行科学预测,减少损失。 二、地质灾害防治中地质环境的利用 研究通过对地质灾害与地质环境之间的关系,能够看出,想要有效控制地质灾害的发生,首先就是要对地质环境的规律进行全面分析和掌握,只有建立在这个基础之上,制定防治措施,才能够取得更好的治理效果,具体分析如下: 1地质灾害总是发生 在一定的地质环境中地质环境是地球自身运动与人类活动的相互作用的结果,而地质环境在不断演变过程中,会带来不同程度的地质灾害,尤其是在近些年来,我国的地质环境变化比较快速,人类改造自然的速度以及强度都在增加,追去经济效益的脚步越来越快,因此,地质环境的变化速度,也超过人们的想象,并超出了环境本身所能承担的范围,这样的结果,就是地质灾害频发,地质灾害的发生必然是在一定的地质环境中,它不可能脱离地质环境而独立存在,地形、地貌以及地质构造仪器构成了地质灾害的发生的条件,它们的变化以及相互作用,成为了地质灾害发生的诱因。 2地质灾害影响地质环境质量的优劣 按环境学的定义,所谓环境质量一般是指:“在一个具体的环境内,环境的总体或环境的某些要素,对人类的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。”对地质环境而言,环境质量就是指构成地质环境的各要素对人类的生存和发展的适宜程度。如前所述,如果地质环境的改变超过了地质环境的自适应能力,就会产生某种地质灾害。从地质灾害的危害程度来看,地质灾害的发生给人类社会的发展造成难以估量的损失。在中国这样一个地域辽阔、地质条件复杂、气候因素繁多的国家,每年地质灾害造成的损失是以百亿元计的。总体来说,地质灾害的影响主要体现在两个方面:一方面影响人类的生命财产安全,另一方面是间接地影响整个人类经济与社会的健康发展。从地质环境保护角度来说,地质灾害的产生与发展,影响了反映地质环境质量优劣的地质环境各要素对人类生存和发展的适宜程度。地质灾害越严重,发展速度越快,危险性越大,对地质环境质量的影响也就越大。 三、地质灾害防治与地质环境保护 进行地质灾害的综合防治,必然要遵循地质环境发展规律的基础上,在灾害发生之前,采取可续的防预措施,减少其发生的几率,或者是在灾害发生之后,在第一时间内采取治理措施,减少灾害所造成的损失,这两者就是人们常说的“防”与“治”。只有采取防治结合的手段,才能受到更好的治理效果。防止受灾对象与致灾作用遭遇的方法也有两种,一是防止将拟建工程设施(含居民点)放进有致灾作用存在或有其发生危险的危险区,这是“避”;二是将已处于致灾作用威胁之下的人、物、设施撤离危险区,这是“撤”。 四、结语 在防治地质灾害以及保护地址环境的过程中,充分的依托科技的力量,才能够取得更好的效果,虽然目前我国在这个领域也取得了一些成绩,但是这还远远不够,因此,不断完善和创新地质灾害防治方法,是非常必要的,是维护人们生命健康以及减少财产损失的关键。结合地质环境,从其规律出发,科学预测,合理的制定治理措施,是文章所以表达的主旨,相关的技术人员,也要坚持将地质灾害治理与地质环境相结合,科学分析之后,在制定防治措施,从而提高治理效果。 作者:李鑫叶敏单位:四川省核工业地质调查院四川省汉源县国土资源局
地质环境论文:简论地质环境中挥发性有机污染研究现状 摘要:有机化工产品的广泛使用和不当排放,造成越来越严重的环境有机污染。其中,地质环境有机污染研究,尤其是地下水有机污染调查和研究广泛开展。详细介绍了国内外关于有机污染尤其是挥发性有机污染的研究现状,认为目前该方面的研究主要侧重于地下水中有机污染方面,非饱和带中挥发性有机污染及土、孔、水共存的特性对其该种运移的影响研究则正在广泛兴起,并正在成为有机污染研究的一个重要的方向。 关键词:挥发性有机污染物;气液二相关系; 氯代烃;地质环境 近年来,随着社会的发展,石油化工生产、有机溶剂和洗涤剂等化工材料的广泛使用以及含有机化合物的生活垃圾的排放等造成了严重的环境有机污染问题,包括威胁地下水源的水质安全、污染空气、改变土壤结构特性、对农作物造成危害等。其中,地质环境尤其是地下水有机污染更是直接危及人类的生存安全。 相比于无机污染,有机污染尤其是地质环境有机污染的污染物种类多、毒性大(有很多有致癌、至畸和致突变的“三致”等作用,对人体和其他生物危害极大),且天然条件下难完全降解,其迁移、转化和存在形式既受污染物本身性质(溶解度、吸附常数和挥发性等)的制约,同时还受周围环境因素的影响,比较复杂。 有机污染物在地质环境尤其是土壤中可以以挥发态、自由态、溶解态和固态4种形式存在,其中绝大多数都属于挥发性有机污染物(volatile organic compounds,vocs)。由于其广泛和长期的使用,vocs已成为一类最重要的环境污染物,其中一些已经确定或怀疑对人类有致癌作用。vocs在土壤中主要以气相和液相两种相态存在,并在土壤中滞留或通过挥发、淋浴和由浓度梯度产生扩散等运移或逸入空气、水体中,或被生物吸收迁出土体之外,进而对大气、水体、生态系统和人类生命造成极大危害。 目前,地质环境有机污染问题,尤其是地下水有机污染问题,已成为国际科学界的研究热点,并受到社会和公众的关注。而土壤做为污染物进入地下水的重要途径,关于土壤污染的研究也已兴起,并越来越受到重视。 1 国外研究现状 由于地质环境尤其是地下水有机污染的危害性随着社会的发展日趋普遍和严重,发达国家对其给予了高度重视,并投入了大量人力和物力进行调查和研究。欧美等西方发达国家到20世纪末已基本完成了区域地下水有机污染调查工作,目前研究主要围绕局部的污染场地开展工作,并已经开展风险评价和恢复治理技术以及有机污染物的迁移转化规律和机制方面的研究。受分析技术及经济的限制,发展 挥发性有机污染物中,卤代烃污染物,尤其是三氯乙烯(tce)、四氯乙烯(pce)最为常见,分布最广,研究程度也最高(李雯等,2007;徐?等,2006;李海明等,2005;张国俊等,2006)[3-6]。西欧和北美的发达工业国家,早在20世纪70年代初期就已认识地下水卤代烃的污染机理及其危害为主要方向,大量开展地下水有机污染监测方法、评价方法及迁移转化规律的研究,目前已深入到卤代烃的污染机理和治理技术的研究(张达政等,2002)[7]。美国国家环保局早在1976年就将三氯乙烯列入129中优先污染物。20世纪80年代,荷兰232个地下水抽水站中三氯乙烯检出率高达67%( hirata t.等,1992)[8];此后,有机污染物尤其是氯代烃对地下水的污染,越来越引起引起各国关注。日本、美国、英国等发达国家相继开展饮用地下水的有机污染调查与研究工作。1982年日本环境厅对全国15个工业城市的地下水水质进行检测,结果表明,30%的供水井受到四氯乙烯(tce)、三氯乙烯(pce)等挥发性有机化合物所污染(partrick t.等,1987)[9];美国环保局39个小城镇地下水供水水源地的检测结果表明,在处理或未处理过的地下水中都发现了11种挥发性氯代链烃,由此100多个供水井被迫关闭,其中检出率最高的是三氯乙烯和二氯乙烯,分别为36%和31%[8];folkard对英国209口供水井的氯代烃作过分析,发现 tce和 pce是主要的污染组分[8]。 做为地质环境的重要组成要素,土壤是有机污染物进入地下水的重要途径,同时也是有机污染物的自然净化场所,因而,土壤有机污染的研究广泛开展。挥发性有机污染物在土壤中的吸附和解吸过程影响着其向大气、地下水与地表水的迁移,因而关于其吸附和解吸特征和机理的工作已做了很多,在过程机理和动力学模型等方面已经取得一些很有意义的进展。unger等[10-11]将挥发性有机物(voc)在土壤上的吸附过程解释为:在湿度很低的条件下,voc蒸气在土壤上的直接吸附占主要地位,并与土壤表面积相关;在水饱和条件下,矿物质表面没有污染物可到达的吸附位点,在吸附过程中,vocs首先溶解入水相,然后吸附在土壤表面;在非饱和湿度下,则存在着气、液和固三相之间的平衡,是前两者的结合。由此,unger等提出了3点假设:① 在描述气、液两相间的分配时,适用亨利定律;② 在微观范围内,土壤表面均一;③ 水会先注入较小的土壤孔隙,再注入较大孔隙。以这些假设为基础,推出了土壤中挥发性有机物的吸附模型,该模型认为,在任一土壤湿度条件下,土壤表面吸附的有机物的量是以下3个参数的函数:① 相对饱和湿度为0%时的吸附浓度;② 相对饱和湿度为100%时的吸附浓度;③ 相对饱和湿度已定时,土壤表面暴露于各相中所占分数(由bet低温氮吸附法和压汞法测定)(unger 等,1996)。通过实际检测三氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、甲苯和苯在一种粉质壤土上的吸附,验证了这个模型。为研究土壤中有机污染物通过渗滤污染地下水的可能性,研究人员还建立很多渗滤模型。expres模型是一个评价亚表层土壤中有机农药污染物行为的专家系统,其采用了两个迁移模型(leachm和 przm)及两个数据库(加拿大所大量使用的农药化学性质数据库及加拿大10个地区的气候和施药情况数据库)(a.s.crowe等,1992;mutch j.p.等,1993) [12-13]。wilson等用化合物在土壤中的迁移模型评价污泥中有机污染物的渗滤趋势(wilson s.c.等,1996)[14]。 土壤中挥发性有机污染物从地下向地表挥发,是土壤有机污染物消失的一个重要途径。wang等对随污泥进入土壤中氯苯类的行为进行了研究(wang m.j.等,1994)[15]。结果表明,挥发是其消失的主要过程。作者提出氯苯的散失过程存在着二步一级动力学。其解释为:刚随污泥施入土壤中的氯苯被土壤吸附需要一段时间,开始时存在着大量游离的氯苯,因而挥发速率较快。随后氯苯逐渐由游离变为吸附态,挥发速率趋于平缓。由于其它过程对氯苯类消失的贡献不显著,因而其消失过程实质上反映出挥发的动力学过程。woodrow等研究了农药的挥发速率(f)与其性质的关系(woodrow j e等,1997)[16];burkhard等检验了一系列农药从土壤表面的挥发(niklaus burkhard等,1981)[17]。证明挥发速率随着化合物浓度、空气流速、温度和化合物的蒸汽压的增加而增加;jury等发展的模型(jury w.a.等,1984)[18]也支持burkhard等的结果。在这些理论中,影响挥发过程的主要参数之一是有机污染组分的蒸汽压,其受温度的影响较大。cohen证实温度每升高10 ℃,挥发性将增大4倍。位于土壤深层的污染物,在其从地表挥发至大气之前,需先迁移至地表,这个过程一般认为属于一维扩散,由于土壤的非均匀性,lindhardt等用fick第二定律近似描述土壤中化合物进入大气的过程,并用于预测被煤焦油污染的土壤中有机物的挥发速率(cohen s.z.等,1984)[19]。与实际值相近。 对挥发性有机污染的研究中,关于其在土壤中的多相态运移规律和迁移、富集特征的研究开展不多,但也有研究者对此关注并展开研究。曾有研究者为研究挥发性氯代烃类有机污染溶剂污染地下水的过程和机理,研究了土壤气体取样方法以获取土壤中的气相氯代烃溶剂(p.k.bishop,1990)[20]。前述unger等基于对非饱和带中存在的气、液和固三相间的平衡的认识提出的3点假设,是土壤中挥发性有机污染研究的一大突破,对今后的研究具有重要的启示意义。近年来随着挥发性有机污染越来越受到重视,研究程度也越来越高,地质环境中挥发性有机污染物的多相态运移研究正受到越来越多的关注。graber等通过对以色列特拉维夫滨海平原区沙土含水层受挥发性有机污染物(vocs)问题的研究,认为,由于非饱和带中气体的运移独立于地下水流,气相vocs会先于液相vocs对非饱和带形成污染,从而对非饱和带造成二次污染(graber等,2002)[21]。daniel romen,ellen r.graber等在对同一地区(即以色列特拉维夫滨海平原区)开展的挥发性有机污染研究中,研究了饱和含水层和非饱和含水层界面附近挥发性有机污染物的分布规律,结果表明,在非饱和带中,气相和液相挥发有机物的平衡关系遵循亨利定律,且不管是在饱和含水层(液相浓度)还是在非饱和带(气相浓度),挥发性有机污染物浓度都随着与界面距离的增加而减小(daniel romen等,2005)[22]。martine bohy等利用大型试验(?25 m×12 m×3 m的大尺寸人工非饱和带)和数值模拟方法研究三氯乙烯(tce)在非饱和带中的运移转化规律,对比试验和数值模拟研究结果,认为温度和气液二相间的平衡关系是影响挥发性有机污染物在非饱和带中运移和转化机制的重要因素(martine bohy等,2006)[23]。 2 国内研究现状 受分析技术及经济水平的限制,我国地下水有机污染研究刚刚起步,而关于土壤中挥发性有机污染物气液关系方面的研究也较为少见,且主要是在政府部门主导下开展的针对包括有机污染在内的地下水污染调查工作。1999年,在国土资源部 近年来,我国也开始进行关于挥发性有机物的研究,但多是针对tce、pce等挥发性氯代烃及少数苯系挥发物,且应用范围不大,主要研究其在地质环境的运移、转化规律及去污、防止技术等。张达政等对浅层地下水卤代烃污染进行了初步研究,认为卤代烃运移和空间分布与污染源和包气带岩性密切相关,但没有提出其运移转化规律及机制(张达政等,2002)[7]。李海明德等研究了氯代脂肪烃(cah)在某工业区浅层地下水中的污染特征,指出地下水流场和地下水动态变化是影响其分布和变化的重要因素,氯代脂肪烃浓度沿地下水流向呈由高到低的分布特征,且呈季节性变化(李海明等,2005)[5]。徐?等通过吸附实验研究了三氯乙烯(tce)在天然土壤中的吸附行为及其影响因素,研究认为,三氯乙烯(tce)在土壤中的吸附主要是分配作用的结果;土壤有机质含量是影响土壤/沉积物吸附三氯乙烯(tce)的主要因素,有机质含量越大,疏水吸附位点越多,越有利于三氯乙烯(tce)在有机质中的分配,从而使三氯乙烯(tce)能大量吸附于土壤/沉积物中(徐?等,2006)[4]。黄国强等为研究污染物在土壤多孔介质中的迁移性质,建立了一种可快速测定非保守性污染物在土壤孔隙中有效扩散系数的新方法,采用了土柱扩散实验研究挥发性有机物(vocs)在土壤中的有效扩散系数;根据多孔介质为干燥和含水体系将挥发性有机物分为保守性和非保守性两种类型的扩散组分,建立了不同的迁移模型方程进行过程描述,并提出了迁移方程的一维解析解;通过对三氯乙烯和苯在砂土体系的研究,验证了利用土柱扩散实验测定挥发性有机物的有效扩散系数方法的可靠性和实用范围(黄国强等,2004)[24]。孙静针对挥发性有机污染物的挥发特性,研究了其在土壤中提取检测方法(孙静,2006)[25]。薛强对石油污染物在地下环境系统中运移的多相流模型进行了尝试研究,在考虑气体滑脱效应条件下,提出了挥发性有机污染物去污过程的滑逸耦合模型,并给出了耦合动力学模型的有限差分格式(薛强,2003)[26]。 目前,除台湾地区外,国内关于挥发性有机污染物在土壤中的气液二相关系的研究几乎尚未开展。台湾有研究人员在近年开始了气相有机污染的研究,这得益于台湾地区对加油站污染问题的重视。在该地区,对很多加油站都定期进行土壤油气检测或者取土壤气样进行测试以监控加油站油气泄漏情况的发生。但据2008年8月在西安召开的“第四届海峡两岸土壤与地下水污染与防治研讨会”上向台湾专家了解的情况,以及通过网络搜集的资料,台湾地区的挥发性有机污染研究仅限于实用的油气监测与检测,尚未见有关于土壤中挥发性有机污染物运移规律与多相态的研究文献,其土壤气体的取样方法也仅有启示作用。 3 讨论与展望 挥发性有机污染物作为一类特殊的污染物,因其成分复杂,危害性大,已经被列为环境中潜在危险性大、应优先控制的毒性污染物。国外许多发达国家已明文规定,对受挥发性有机物污染的土壤等地质环境必须进行妥当处置,以保证生物及其环境的安全。虽然我国对挥发性有机物污染土壤尚未出台相应的标准和法规进行控制,但在上海等国内少数发达城市,挥发性有机物的危害问题已引起政府部门的高度重视(吴健,沈根祥,黄沈发等,2005)[27]。同时,地下水有机污染问题的突出,也已引起政府、社会和研究人员的普遍关注。因此,地质环境中挥发性有机污染正在成为环境污染研究中热点问题之一。 目前,地质环境中挥发性有机污染的研究,大都是将挥发性有机污染物等同于一般有机污染物,侧重于其在地下水中的分布特征,且主要是氯代烃方面的研究。而关于非饱和带中挥发性有机污染的研究则正在兴起,但较少考虑非饱和带的土、孔、水共存的特性对挥发性有机污染物在土壤中运移的影响。 因此,地质环境中挥发性有机污染的研究,尤其在土壤中的运移和转化机制、多相流运移规律方面,随着关注程度的增大和对土壤多相共存体系认识的成熟,都将会有新的突破和发展。而随着计算机技术的发展,挥发性有机污染的多相流模型研究也将是挥发性有机污染研究的一个重要方向。 此外,随着对挥发性有机污染物关注的增加,主要针对挥发性有机污染的防治技术的研究与开发也将是未来的一个重要研究领域。 地质环境论文:阜新艾友煤矿矿山地质环境问题及其治理 [摘要]阜新艾友煤矿是阜新煤田八大矿区之一,为了解决阜新艾友煤矿区存在的生态和地质灾害问题,采用适合本区治理的系统方法,对矿区存在的地质问题进行综合治理,并利用综合模糊数学综合评价理论对土地复垦进行了适宜性评价,确定了各评价单元土地复垦的方向。结果表明,地面塌陷、废弃矿井、矸石堆治理复垦后为林地或草地。矸石山平台与边坡、露天采坑进行绿化达到保持水土、防风固沙的目的。该治理方法对矿山的地质环境治理恢复有积极的指导意义,对其他矿区的地质环境恢复具有一定的参考价值。 [关键词]煤矿;地质环境;综合治理 0 引言 艾友煤矿区是阜新煤田八大矿区之一,也是阜新煤田矿山生态环境和地质灾害的重灾区。该区煤炭开采历史悠久,既有解放前的小煤窑,又有计划经济时期开采的矿井,现矿山地质环境治理责任主体因历史原因灭失,而采矿活动遗留的矿山地质环境及生太环境问题积重难返。几十年大规模的矿山生产活动国,在井田周边范围形成近30km2的自然生态极其恶劣的地带,废弃矿井与采坑遍布,土地荒漠化、石砾化严重,采矿形成的塌陷坑、地裂缝随处可见,堆弃物侵占大量农田,残余煤炭、瓦斯气的自燃产生大量的h2s、so2、co等有害气体,煤矸石风化后形成的粉尘,对土坑壤、大气及地表水、地下水都不同程度的构成严生的污染,矿区周边生态环境受到极为严重的破坏[1]。矿区地质生态环境十分脆弱,越来越引起人们的关注。 1 矿区地质环境背景 1.1 地理位置 艾友矿区位于阜新井田的西南部,矿区内有新义线铁路和锦阜等重要公路通过,交通方便。矿区处于医巫闾山与松岭之间的低缓丘陵地带,地形起伏变化校小。矿区内细河由北向南流经矿区中部,除雨季外,河水流量较小。 1.2 水文气象 本地区属北温带大陆性季风气候,常年主导风向多为西南风和西风,四季变化明显,春季多西北风,风力最大8-9级,小至2-3级,气温上升迅速;夏季炎热多雨,降雨量较少,主要集中在7、8、9三个月,平均降雨量为500-600mm,最大达1009.11mm,年蒸发量为1700mm。年平均气温为7℃左右,最低气温-32.1℃,最高气温33.3℃。最大冻土深度1.40m,平均年无霜期150天。本区光照条件较好,平均年日照时数为2786.6小时。 1.3 地质构造 艾友矿区地表地形为丘陵地貌,北部为艾友北山,南部地势平缓。浅部有报废的艾友矿二井、四井,最低标高-165m矿区含煤地层为中生界侏罗系上统的义县组、九佛堂组、沙海组和阜新组。矿区煤层绝大部分属缓倾斜煤层,煤层倾角4°-22°之间。艾友矿煤系地层主要为晚侏罗系上部含煤组,厚度近1000m。共含煤20层,可采12层,可采煤层总厚度平均21m,最厚达70m。艾友煤矿已回采层涉及阜新组水泉、孙家湾、中间、太平上、太平下、高德6大层群和沙海组四、五2个煤组。单一煤层群累计采出煤层厚度1.2-24m,开采深度10-900m,煤层倾角4°-10°,开采方法多为走向长壁或倾斜长壁全部陷落式。 2 地质环境及生态环境问题 艾友矿区经过几十年的大规模、高强度的开发,矿区的地质环境、生态环境受损极为严重,而引发诸多地质灾害问题,主要表现在以下几点:地下采空区的地面沉陷,废弃矿井及采矿排废侵占大量的良田,煤矸石风化后形成的粉尘在风力作用下常形成粉尘暴,废弃矿井中残余煤炭和瓦期气自燃产生的有毒有害气体,这些污染物释放在大气中,渗透和溶角至地表、地下水体中,极大破坏本已脆弱的生态环境,而采矿大量抽排地下水,影响地下水的水质和水位,形成较大的降水漏斗,使当地居发、牲畜用水困难。采矿排废引起的土壤荒漠化、石漠化也非常严重。 2.1 地质环境问题 经初步调查勘测,在艾友井 30km2范围内,较大规模的地面塌陷-沉降区块3处,塌坑总数69个,最大直径80m,深5-7m,最大区块下沉3.56-6.20m,最大不平移动0.47-1.18m,最大水平变形-43.5-+20.7mm/m,规模较大的地裂缝3条,累计长达1350m,一般宽1.0-3.5m,可视深度1.0-4.0m.塌坑与地裂缝面积总和达249000m2。地表岩土变形绝大多数由近地表30-100m,浅部煤炭开采引起。由于采矿过度抽排地下水,当地村屯地下水位急剧下降,经调整当地水位一般下降15-22m,局部地段 降近百米,导致矿区周边六个村屯饮水井干涸。 2.2 生态环境问题 矿区内的废弃矿井、排矸石占地引起井口半径50-100m范围的土壤砂砾化、荒漠化,总面积可达140万m3。东西两个露天采坑排放的矸石堆放如“山”,两处占用耕地64.78万m3,矸石堆积总量789.75万吨,经几十年的堆放,里面可燃物质发生自燃,雨季极易造成泥石流和滑坡,对附近居民建筑及农田造成危害,且矸石中的硫化物易形成酸水,污染地表径流,下渗到地下后污染地下水,严重破坏矿山生态平衡。废弃矿井中煤炭的自燃释放高浓度的有害气体,主要成份有co、so2、h2s等均超过国家标准。这些挥发气体遇大气降水后形成酸雨落入地表,渗入地下,严重污染区域水体环境,对植物生长和人畜健康危害极大。有些矸石中含有部分重金属元素,如砷、汞、镉等,在降水淋溶作用下污染地下水的同时使区内地下水化学类型发生改变,易形成硫酸钙、重碳酸钙型水。 3 矿山环境综合治理 3.1 矿山地质环境现状 艾友煤矿区的地质环境、生态环境问题是多方面的。2005年初步调查评价矿区30km2重点地段的地质环境和生态环境,地质环境现状如下: (1)在30km2内未封堵的废度小矿井261个。一般深60-120m,孔径3.5-4.0m。 (2)在开采区范围内,由历史责任人灭失和不明采矿引起地表沉降面积为8.99km2,地表塌坑61个。 (3)较具规模的露天采坑2个,并堆有两座较具规模的煤矸石山。 (4)地裂缝2条,累计长1350m,宽1.0-3.5m,深1.0-4.0m。 (5)土壤荒漠化面积5km2,井口散落堆放的煤矸石堆随处可见,土地矿砾化严重。 (6)由于底部乱采、乱掘,越界开采使各井巷道连通,氢气流通引起井内残余煤层自燃及瓦斯自燃,大量的有毒有害气体,职so2、h2s、co2及未燃烧的甲烷气体使周边大气环境恶化,释放弥漫空中,局部产生阶段性酸性降水(ph值5.0-6.58之间)现象。 (7)矿山开采抽排水,破坏了地下水均衡系统,造成地下水位急骤下降,一般地下水位埋深已达到15-22m。频繁采矿活动导致矿山尾矿、废石、建筑垃圾堆放井口,受降水淋浴作用严重污染土壤,地下水地表小,致使矿内的汤头河段堵塞,生物绝迹,植被严重破坏。农山砂砾化、水土流失严重,可耕地面各锐减,土壤肥力下降,地表建筑物及公共设施受到损失,破坏地表景观。暂时性、潜在性和长期性的矿山环境问题突出。更降低区内人畜生活条件和质量。所有存在的矿山地质灾害问题,具有它的突发性、易发性和多发性,已不同程度的危胁着该地居民人身安全和生存条件,也曾发生过行人掉入未加封堵的矿井中死亡[1]。因此,艾友井田内采矿引起的矿山生态环境综合治理工作迫在眉睫。 3.2 矿山环境综合治理 (1)地面塌陷防治 地表塌陷主要分布在早期充分采动和重复采动的地表沉陷区。由于塌坑有形成是在采掘过程中顶板岩石承载力的降低经地下水和重力作用后,顶板岩石变形弯曲,破坏降底顶板岩石承载力产生地面塌陷。应地塌坑底部用粘土垫底夯实,上部利用废弃的矸石、建筑垃圾回填,顶部采用0.5m客圭铺垫,恢复原来地貌,使之达到耕作。 (2)地裂缝治理 地裂缝是地面不均匀下沉形成的,形成过程与地表塌坑基本相似,对地裂缝的治理底部进行粘土回填夯实后(厚的0.5-0.8m),上部回填煤矸石或建筑垃圾,顶部可铺垫0.5m客土,地裂缝治理的关键是对其深部进行治理,阻断第四系含水层渗漏。通过综合整理,恢复原来状态,达到土地耕作为目的。 (3)废弃矿井回填 废弃矿井的底部与巷道接通处应采用混凝土封堵,上部采用废度煤矸石回填至第四系土层后回填客土隔水,其上部采用建筑垃圾至地表0.5m后回填植土整平。(含水层以上用煤矸石填堵可能会造成对地下水污染)故第四系含水层段面原则上不能利用煤矸石回填)。 (4)露天采坑的回填 区内东、西两个露天采坑均需回填大量的土石方。现地方已投入配套资金开始回填,但由于经费不足,回填石方量不足三分之一,需日后投入专项资金,填平后履土可作基本农田或植树,原则上“宜林则林、易草则草、易耕则耕”。 (5)矿山土地复垦 区内因采矿产生的土地破坏严重,总面积约16.0km2,废矿井遍布于区内,井口矸石散落堆放,土壤砂砾化严重,土地无法利用,该地区所有矸石堆清 除、废弃矿井封堵,将土地平整后可复垦为耕地、恢复成基本农田区,增加区内可耕地面积[2]。 (6)矿山“三废”综合利用 利用散落堆放的煤矸石作充填井口、地表塌坑等材料,具规模的矸石册进行绿化、逐步进行无害化处理。现有矿坑排出的矿坑水和汤头河水可做为矿山综合治理绿化后的浇溉用水,合理利用“化害为利”[2]。 4 结论 阜新艾友矿区的地质环境问题较多,对地质生态环境的影响较大。通过以上分析可以看出,除了矿区原有的地质环境比较脆弱以外,煤炭开发又引起了许多新的问题,而且所引发的问题已经逐渐成为矿区地制裁生态环境问题的主体。随着煤田的继续开发,这种影响将会越来越大,值得引起重视。矿区应该统筹规划,加大管理的力度,坚持资源与环境并重,在保护生态环境基础上,进行综合治理,以实现矿区的可持续发展。 地质环境论文:论矿山地质环境保护与治理工作的加强 摘要:随着我国矿山开采技术的快速发展,我国矿山地质环境问题也日益凸显。如何在进行矿山开采过程中对矿山地质环境进行保护与治理已经成为我国矿山开采企业以及有关部门的首要问题。文中就矿山地质环境保护与治理的加强进行了简要的论述。 关键词:矿山;地质环境保护;治理;加强 正文:经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为我国矿产开采企业带来更大的发展机会。矿业企业不断应用新的开采技术进行矿山开采,加快开采进度.这使得原本就不注重矿山地质环境保护的情况更加严重。近年来各矿业企业由于地质环境保护不力造成的事故时有发生。究其原因有很大一部分是由于对矿山地质环境没有进行保护与治理,造成矿山地质情况发生变化,而企业对于地址情况的勘探不及时造成的。加快矿山地质环境治理与保护,对于矿业企业安全生产.我国地质环境保护有着重要的意义。 1 矿山地质环境保护与治理现状分析 由我国国土资源部部署牵头,地质调查局组织实施的《全国矿山地质环境调查综合研究与成果集成》经历了五年的时间,通过全国3 1个地质环境监测站的汇总与评价,对我国矿山地质环境现状进行了调查。调查显示,由于长时间、高强度的矿山开采.造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。在地质环境破坏严重的地区.已经发生大面积地面塌陷的地质灾害。至200 5年底,由于矿山开采造成的地质灾害1 2379起,死亡4250多人,造成直接经济损失1 60多亿元。由于采矿活动造成地面塌陷面积达3 5.22万公顷,占压和破坏土地面积1 43.9万公顷。而且由于建矿、采矿强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷使地下水、地表水渗漏,严重破坏了水资源环境,导致采矿区域及周边出现严重的生态环境破坏。加上采矿废水的排放对环境的污染,使得矿区周边地质环境及生态环境遭到严重破坏。针对这样的情况,加快我国矿山地质环境保护与治理,保护我国生态环境已经势在必行。自2 0 0 6年开始我国已经开始对矿山地质环境保护与治理加大的管理力度。 2 矿山地质环境的治理与保护 2.1 矿山废弃物处理——地质环境治理基础 矿山废渣、废石、弃土对于矿山地质环境有着重要的影响,废弃物的堆积造成矿山周边占压土地、植被破坏,影响了原有地貌环境以及水文环境。其中还有重金属的废弃物长期受阳光、雨水、空气的析出,对矿山周边环境造成的影响等。合理利用废弃矿物进行矿坑回填可以极大的降低矿坑回填资金使用。通过废弃矿石与砂石的合理配比进行回填,一方面减少了回填使用材料带来的资金与物质浪费,另一方面也对废弃矿物有了很好的处理。并且这样的回填在压实度、以及地质原有情况复原上也有着一定帮助。 2.2 矿山地质灾害治理 由于传统矿山开采很少进行矿坑回填,造成地质塌陷等情况极易发生。按照矿山地质灾害发生的时间快慢可将其分为两大类,一类为突变性地质灾害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一类为缓变性地质灾害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。由于矿山开采对于矿山周边水资源的污染影响了植被的生长,造成矿山地质出现松散,为滑坡、崩塌、泥石流的发生创造了条件。在矿山开采过程中,地下岩石的应力发生改变,以前的岩石应力均衡被破坏,以及矿石废渣的乱堆乱放,易造成边坡的不稳固,在外力诱发下,极易产生滑坡、崩塌及泥石流灾害。 针对这样的情况,矿山地质治理首先要从水资源治理开始,加快矿山矿物制备过程中水处理设备的投入,将污水进行处理后再行排放。同时加快矿山植被的恢复,通过树木种植、草皮移植等方式恢复矿山植被,防止滑坡、泥石流的发生。 土地荒漠化也可以算矿山地质环境的一种,由于矿山生产运行中地下水的过度开采,造成水资源的减少,河流的干涸,植被的消失是其产生的主要原因,但矿山的不合理开采也是一个不容忽视的问题。某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长,破坏了周围的生态环境,最终使矿区土地石化和沙化。这种情况的治理是一项长期的工作,通过上面论述的水资源治理、植被治理等方式,慢慢恢复矿山周边土壤水分以及植被,恢复土地含水量是治理矿山土地荒漠化的唯一方式。 3 矿山地质环境恢复与保护 近几十年的矿业开采虽然对我国经济发展起到了巨大的促进作用,但是也对矿山环境造成了严重的破坏。针对我国矿山环境现状,加强我国矿山环境保护与治理,通过复合治理方式、拦、排、护、整、植等多种方式相结合的方法加快我国矿山环境治理与保护,对于我国生态环境保护有着重要的意义。 3.1 加强矿业地质环境保护制度建设,推进我国矿山环境保护 为了更好的推进我国矿山环境保护工作的进行,首先有关部门要加强领导.通过对矿山环境保护制度的建设,促进我国矿山化境保护工作的实施。环境管理部门要充分认识到矿山环境保护工作的重要性,通过国家环境保护总局的监督职能、国土资源部具体环保工作的实施共同来履行我国地质环境保护与监督的工作,促进我国矿业地质环境保护与治理的实施。同时加强有关法规与制度的建设,从法律立法的角度,强化矿山环境保护工作的实施。 3.2 加快我国矿业开发与环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护工作的推进 矿山环境治理必须应用先进的科学技术来实施。加强科学技术在矿山环境保护中的应用,特别是要加强对矿山的综合利用和尾矿、煤矸石、矿渣等开发利用的科研投入和生产开发研究工作。这样既可减少环境地质问题,起到保护环境的作用,又可以避免资源浪费。另外还要通过高等教育专业人才培养以及对在职人员的再培训等方式加快我国矿山地质环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护的实施。 3.3 加快矿业“三废”回收利用技术的应用,促进矿山地质环境保护实施 在矿山开采过程中,对于“三废”的回收、利用,对于矿山地质环境保护有着重要意义。通过采用先进的采选技术和加工技术,提高矿山资源利用率,对于加快我国矿山环境保护有着重要的推动作用。 3.4 关于矿山地质环境综合治理与防护的分析 在进行矿山地质环境治理与防护过程中要系统开展地质环境调查与研究,加强区内地质环境监测。建立政府引导,市场运作机制,治理区内环境。借鉴外国经验,加强国际合作,比如日本菱刈金矿矿山开发复耕绿化,保护环境的成功经验说明.高度机械化开采矿石,不仅节约人力以充分利用资源,还可以利用矿渣回填植树造林绿化环境,真正实现矿区乃至当地经济的可持续发展。加强科学技术研究和应用,推进矿山“清洁生产”,发展绿色矿业。加强矿山开采导致的滑坡、泥石流、地面塌陷,地裂缝等突发性地质灾害的防御和治理的研究。 结论:矿山地质环境保护与治理,是一项长期的工作,需要我国有关部门通过长期的监控与管理以及有效的引导,促进矿山地质环境的恢复。另外,还要通过对有关人才的培养以及技术开发.促进矿山地质环境保护与治理的实施。通过多方面的共同努力,为我国绿色矿业生产打下基础,促进我国可持续发展路线的有效实施。 地质环境论文:论矿山地质环境保护与治理工作的加强 摘要:随着我国矿山开采技术的快速 发展 ,我国矿山地质环境问题也日益凸显。如何在进行矿山开采过程中对矿山地质环境进行保护与治理已经成为我国矿山开采 企业 以及有关部门的首要问题。文中就矿山地质环境保护与治理的加强进行了简要的论述。 关键词:矿山;地质环境保护;治理;加强 正文: 经济 的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为我国矿产开采企业带来更大的发展机会。矿业企业不断应用新的开采技术进行矿山开采,加快开采进度.这使得原本就不注重矿山地质环境保护的情况更加严重。近年来各矿业企业由于地质环境保护不力造成的事故时有发生。究其原因有很大一部分是由于对矿山地质环境没有进行保护与治理,造成矿山地质情况发生变化,而企业对于地址情况的勘探不及时造成的。加快矿山地质环境治理与保护,对于矿业企业安全生产.我国地质环境保护有着重要的意义。 1 矿山地质环境保护与治理现状分析 由我国国土资源部部署牵头,地质调查局组织实施的《全国矿山地质环境调查综合研究与成果集成》经历了五年的时间,通过全国3 1个地质环境监测站的汇总与评价,对我国矿山地质环境现状进行了调查。调查显示,由于长时间、高强度的矿山开采.造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。在地质环境破坏严重的地区.已经发生大面积地面塌陷的地质灾害。至200 5年底,由于矿山开采造成的地质灾害1 2379起,死亡4250多人,造成直接经济损失1 60多亿元。由于采矿活动造成地面塌陷面积达3 5.22万公顷,占压和破坏土地面积1 43.9万公顷。而且由于建矿、采矿强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷使地下水、地表水渗漏,严重破坏了水资源环境,导致采矿区域及周边出现严重的生态环境破坏。加上采矿废水的排放对环境的污染,使得矿区周边地质环境及生态环境遭到严重破坏。针对这样的情况,加快我国矿山地质环境保护与治理,保护我国生态环境已经势在必行。自2 0 0 6年开始我国已经开始对矿山地质环境保护与治理加大的管理力度。 2 矿山地质环境的治理与保护 2.1 矿山废弃物处理——地质环境治理基础 矿山废渣、废石、弃土对于矿山地质环境有着重要的影响,废弃物的堆积造成矿山周边占压土地、植被破坏,影响了原有地貌环境以及水文环境。其中还有重金属的废弃物长期受阳光、雨水、空气的析出,对矿山周边环境造成的影响等。合理利用废弃矿物进行矿坑回填可以极大的降低矿坑回填资金使用。通过废弃矿石与砂石的合理配比进行回填,一方面减少了回填使用材料带来的资金与物质浪费,另一方面也对废弃矿物有了很好的处理。并且这样的回填在压实度、以及地质原有情况复原上也有着一定帮助。 2.2 矿山地质灾害治理 由于传统矿山开采很少进行矿坑回填,造成地质塌陷等情况极易发生。按照矿山地质灾害发生的时间快慢可将其分为两大类,一类为突变性地质灾害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一类为缓变性地质灾害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。由于矿山开采对于矿山周边水资源的污染影响了植被的生长,造成矿山地质出现松散,为滑坡、崩塌、泥石流的发生创造了条件。在矿山开采过程中,地下岩石的应力发生改变,以前的岩石应力均衡被破坏,以及矿石废渣的乱堆乱放,易造成边坡的不稳固,在外力诱发下,极易产生滑坡、崩塌及泥石流灾害。 针对这样的情况,矿山地质治理首先要从水资源治理开始,加快矿山矿物制备过程中水处理设备的投入,将污水进行处理后再行排放。同时加快矿山植被的恢复,通过树木种植、草皮移植等方式恢复矿山植被,防止滑坡、泥石流的发生。 土地荒漠化也可以算矿山地质环境的一种,由于矿山生产运行中地下水的过度开采,造成水资源的减少,河流的干涸,植被的消失是其产生的主要原因,但矿山的不合理开采也是一个不容忽视的问题。某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长,破坏了周围的生态环境,最终使矿区土地石化和沙化。这种情况的治理是一项长期的工作,通过上面论述的水资源治理、植被治理等方式,慢慢恢复矿山周边土壤水分以及植被,恢复土地含水量是治理矿山土地荒漠化的唯一方式。 3 矿山地质环境恢复与保护 近几十年的矿业开采虽然对我国 经济 发展 起到了巨大的促进作用,但是也对矿山环境造成了严重的破坏。针对我国矿山环境现状,加强我国矿山环境保护与治理,通过复合治理方式、拦、排、护、整、植等多种方式相结合的方法加快我国矿山环境治理与保护,对于我国生态环境保护有着重要的意义。 3.1 加强矿业地质环境保护制度建设,推进我国矿山环境保护 为了更好的推进我国矿山环境保护工作的进行,首先有关部门要加强领导.通过对矿山环境保护制度的建设,促进我国矿山化境保护工作的实施。环境管理部门要充分认识到矿山环境保护工作的重要性,通过国家环境保护总局的监督职能、国土资源部具体环保工作的实施共同来履行我国地质环境保护与监督的工作,促进我国矿业地质环境保护与治理的实施。同时加强有关法规与制度的建设,从 法律 立法的角度,强化矿山环境保护工作的实施。 3.2 加快我国矿业开发与环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护工作的推进 矿山环境治理必须应用先进的 科学 技术来实施。加强科学技术在矿山环境保护中的应用,特别是要加强对矿山的综合利用和尾矿、煤矸石、矿渣等开发利用的科研投入和生产开发研究工作。这样既可减少环境地质问题,起到保护环境的作用,又可以避免资源浪费。另外还要通过高等 教育 专业人才培养以及对在职人员的再培训等方式加快我国矿山地质环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护的实施。 3.3 加快矿业“三废”回收利用技术的应用,促进矿山地质环境保护实施 在矿山开采过程中,对于“三废”的回收、利用,对于矿山地质环境保护有着重要意义。通过采用先进的采选技术和加工技术,提高矿山资源利用率,对于加快我国矿山环境保护有着重要的推动作用。 3.4 关于矿山地质环境综合治理与防护的分析 在进行矿山地质环境治理与防护过程中要系统开展地质环境调查与研究,加强区内地质环境监测。建立政府引导,市场运作机制,治理区内环境。借鉴外国经验,加强国际合作,比如日本菱刈金矿矿山开发复耕绿化,保护环境的成功经验说明.高度机械化开采矿石,不仅节约人力以充分利用资源,还可以利用矿渣回填植树造林绿化环境,真正实现矿区乃至当地经济的可持续发展。加强科学技术研究和应用,推进矿山“清洁生产”,发展绿色矿业。加强矿山开采导致的滑坡、泥石流、地面塌陷,地裂缝等突发性地质灾害的防御和治理的研究。 结论:矿山地质环境保护与治理,是一项长期的工作,需要我国有关部门通过长期的监控与管理以及有效的引导,促进矿山地质环境的恢复。另外,还要通过对有关人才的培养以及技术开发.促进矿山地质环境保护与治理的实施。通过多方面的共同努力,为我国绿色矿业生产打下基础,促进我国可持续发展路线的有效实施。 地质环境论文:采煤塌陷区矿山地质环境治理浅析 摘要: 就煤矿区采煤塌陷形成的背景条件、发育特征及表现形式进行说明,并在此基础上对于采煤塌陷区矿山地质环境的治理模式进行分析研究。 关键词: 采煤塌陷区;矿山地质;环境治理 0引言 煤矿资源在中国的能源结构中占据着非常重要的位置,但是其在开发过程中所带来的负面环境效益却也不容忽视。在煤矿资源开采过程之中,经常会诱发地面塌陷及地裂缝等一系列地质灾害,并且会造成该开采区地质破坏、水土环境污染等一系列地质环境问题,给煤炭企业造成严重的经济损失。这就要求相关研究人员对于采煤矿区塌陷地质形成的原因及特征进行深入研究,并在此基础上提出科学合理的采煤矿区地质环境治理策略。 1采煤塌陷区的主要灾害类型 1.1泥石流 在采煤塌陷区中经常存在着类似废渣与建筑垃圾等松散状的堆积物,导致在出现暴雨等恶劣天气时,会直接产生泥石流等自然灾害,这样不仅会对周边环境造成严重影响,甚至会直接威胁到周边居民的生命财产安全[1]。 1.2不稳定边坡 在采煤塌陷区中,因为工程井及采空塌陷的共同作用,会直接导致其周边存在众多边坡。而且这些边坡多是岩质边坡,坡体主要为泥岩与砂岩。在采煤塌陷区周边存在的边坡都非常陡峭,而且有较高程度的风化现象。这就导致边坡上裂缝的发育速度比较快,整体的稳定性也相对较差,因此在遇到暴雨天气或受到一些地质环境的影响后,也会直接导致该边坡出现局部崩滑现象,这样就会对当地地质环境造成极大的影响。 1.3滑坡 在采煤塌陷区中,还会因为挖掘原因而导致出现滑坡。一般情况下,滑坡有楔形体岩质滑坡、岩质滑坡与黄土滑坡这三种类型,并且稳定性较差。因此在采煤工况发生改变或出现暴雨等恶劣天气的情况下,就非常容易出现边坡滑动等一系列现象。 2采煤塌陷区的矿山地质环境治理思路 目前采煤塌陷区的矿山地质环境治理工作是中国经济发展阶段的一个产物,其主要原因是在进行自然资源开采及运用过程中,过分注重经济效益,而忽视对地质环境的保护,并且对当地的生态环境造成非常严重的影响。在矿区和谐及生态和谐的发展目标下,就需要相关煤矿企业充分加强对采煤塌陷区矿山地质环境的治理工作,并在此过程之中不断更新环境治理观念及治理思路,这样才能够使采煤塌陷区的经济效益、社会效益与环境效益有机结合在一起。一般情况下,进行采煤塌陷区矿山地质环境的治理思路有以下几种。 2.1开发旅游资源 在进行采煤塌陷区域地质环境治理过程中,可以借助当地的历史条件,根据塌陷区所形成的大面积积水区域,打造生态旅游的湿地景观。借助在采煤塌陷区开发旅游资源的方式,为当地地质环境的治理提供一定程度的资金,并可以实现经济效益与环境效益有机结合,借助于大力发展历史文化工程及湿地旅游城市的方式,能够实现旅游经济效益[2]。 2.2开发养殖业 在采煤塌陷区中通常会存在大量的积水区域,因此当地民众可以在一些积水相对较深的区域建立鱼塘。 充分运用当地的水资源进行鱼鸭等养殖作业。而在一些积水较浅的区域,还能够进行水产经济作物的种植,并可以建立一些生态蔬菜种植基地。运用这样的做法能够在一定程度上改善采煤塌陷区的生态环境及地质条件,并能够在此过程中创造可观的经济效益。 2.3创建矿山地质公园 对于一些塌陷面积较小的区域,其地表的表现形式往往呈现多样化的特征。因此当地政府可以充分借助这一特征,保留一些具有代表意义的塌陷场景,形成具有自身特色的矿山地质公园。 2.4植树造林 在煤矿塌陷区地质环境治理过程中,植树造林是一种常见的治理方式。在塌陷区域借助闲置的土地种植树木,这样能够起到很好的治理环境及加固风沙的作用。但是一些塌陷区域水源较少时,可以运用先进的滴灌技术,有效解决干旱的煤矿塌陷区矿山的地质环境问题。 3案例分析 A地区是一煤炭矿业城市,随着煤矿资源过度开采,使得该地区的地质环境遭到很大程度的破坏,并且形成了采煤塌陷区。在进行该地区采煤塌陷区矿山地质环境治理过程中,当地政府运用了植树造林、打造农业生态园区及建立矿山地质公园等综合治理方式,取得了显著的治理效果。 3.1基本情况 该采煤塌陷区突出的地质环境问题已经严重影响到当地的人居环境、工农业发展及城市发展规划,并且制约该地区的经济的发展,其具体情况如下:a)采煤塌陷区的地形地貌景观是“满目疮痍,萧条破败”,其恶劣的生态环境制约了城市的进一步发展;b)采煤塌陷区因长期的煤矿开采工作,使当地的工业及民用建筑产生巨大的变形破坏,并且对周边居民造成了非常大的影响,使正常的生产生活难以继续;c)采煤沉陷区中有内地裂缝、高陡边坡及土壤侵蚀等诸多地质灾害,地下水位也处于不断下降的状况,土地及水资源也都遭受到一定程度的破坏。图1为该地区总貌。 3.2治理目标 根据当地政府规划,需要对该采煤塌陷区的地质环境进行治理,并且需要达到“一带二区三湖四点”为特色的城市生态公园。在这一大的治理目标下,可以将该项目分为以下三个目标:a)重新利用该塌陷区的大面积土地资源,并彻底改变该地区的地形地貌;b)进一步消除当地的内地裂缝、地面塌陷及土壤侵蚀等地质灾害带来的不利影响,并且需要有效遏制该采煤塌陷区的水土流失;c)实现该采煤塌陷区的植被覆盖,从而达到改善该地区生态环境的效果。 3.3治理任务 在进行该采煤塌陷区地质环境治理过程中,需要充分结合当地具体情况,可以采用以下几点具体的治理思路:a)对于该采煤塌陷区的裂缝发育区进行地貌重塑,并需要进行裂缝整治及塌陷坑填埋,需要在此基础上将该塌陷区改造为坡度适合的地形,这样就能够为当地土壤重构及土地重新利用奠定良好的基础;b)对当地基岩塌陷区及松散层塌陷区的土壤进行工程覆土及施肥改良,在一定程度上改善当地的土壤性能,恢复当地的种植功能;c)需要在积水塌陷区修筑挡土墙,有效防止该积水坑受到新煤矸石的再次污染;d)在该塌陷区之中实施绿化管网滴灌工程,有效确保该项目实施的林木生产条件;e)需要结合多林种的绿化工程设计,建立一个多林种相结合的生态防护体系及结构合理的生态系统,这样就能够使得当地的生态环境形成良性循环。 3.4技术路线 在进行具体的治理工作前,首先需要对该采煤塌陷区已经治理的状况及待治理情况进行调研,收集该地区矿井开采资料,这样就可以在国内外相关地质环境治理经验的基础上,结合当地的具体土地规划情况进行切实可行的地质环境治理工作。 3.5具体治理措施 a)土地整理。对于一些沉陷坑需要运用煤矸石来进行填埋,并需要对当地的地裂缝运用人工与机械相结合的方式进行工艺填补,并需要对当地基岩裸露塌陷区进行高挖低填的施工工艺,需要将整理之后的地形坡度保持在2°~15°;b)防护工程。在治理区内需要对边坡、常年的积水沉陷区及多年形成的工业垃圾堆进行防护处理。其中在进行边坡治理过程中,需要运用坡面清理、覆土夯实的方式进行处理,并且需要运用六棱砖进行护坡。在进行积水沉陷区处理时,需要根据该沉陷区的积水深度及面积等因素针对性地处理,并将其作为一个生态景观来进行施工。在此过程中为确保该地区的安全性,还需要在该积水沉陷区周边修建低矮挡墙。对于生产垃圾则应当按照松散层垂直厚度1m进行处理后,并沿着矸石堆中的南侧修建1.5m的挡土墙,这样就可以防止因为矸石堆积而造成的环境污染。图2为该地区的区域积水图;c)绿化工程。因为长期的生态破坏,使得该地区存在严重的水土流失现象,这就需要在平整之后的土地规划中采用林种混交等形式,来完成该治理区的绿化工作。 4结语 在进行采煤塌陷区地质环境治理过程中,需要理清治理思路,并结合当地实际发展情况,采取合理的治理模式,能够在治理该地区地质环境的过程中创造一定的经济效益和社会效益,从而取得良好的采煤塌陷区地质环境治理效果。 作者:郝晓安 单位:山西焦煤汾西矿业灵北煤矿 地质环境论文:隧道工程施工水文地质环境防治 摘要: 针对隧道施工对水文地质环境所造成的影响,结合三都隧道实际情况,明确施工带来的主要影响,如地面沉降、突涌等,然后提出几条适宜的处治措施,旨在为类似隧道工程提供借鉴。 关键词: 隧道施工;水文地质环境;影响;防治 隧道工程施工必然会对水文地质环境造成影响,造成地面塌陷沉降、突涌的现象,施工单位需高度重视,根据工程实际情况,必需在技术、经济合理的条件下采取适宜的措施,从而使隧道施工顺利完成。 1隧道工程概况 三都隧道总长14660m,进口位于都匀市王司镇北5km的大坪镇三联村仰克寨,里程DK124+915,高程740.63m,有乡村公路通往,交通方便;出口位于三都县普安镇乌塘,里程DK139+581,高程574.79m,隧道横向穿越格老山。 2隧道工程施工对水文地质环境造成的影响 由于本隧道工程规模较大,施工工艺存在很高的复杂性与多样性,导致在工程施工中会对周围的水文与地质环境造成不同程度的影响,同时由于这一问题的存在,也会不利于工程施工安全顺利的进行。工程对水文地质环境所造成的影响主要集中于前期建设施工期间,后期的正常使用并不会造成太大的影响。由前期施工造成的软土变形、突涌与沉降等问题,实际上是施工中对土体基本结构造成破坏的具体表现。而对于隧道工程营运过程中的影响而言,主要是由于土层压缩变形存在一定滞后性而引发的沉降,属于典型的工后沉降,此外,隧道中交通量、荷载等因素的变化也会带来影响。在营运过程中,由施工造成的软土变形问题会有加剧的趋势,而且还会产生新的差异性沉降,这一问题在隧道工程中表现的十分明显,主要是隧道段的下卧土层较为软弱,缺乏桩基支撑。工程建设过程中,施工会引起地基土变形,随着附加荷载的不断施加,也会出现沉降,最终导致一定范围地面发生不均匀沉降。在工程竣工以后,由于受到附加应力及交通行车荷载的不断作用,使得工程沿线以内容易出现附加沉降。与此同时,由于地质条件、实际沉桩深度、基础种类以及工艺方法等存在一定差异,导致不均匀沉降现象随时都有可能出现,影响工程质量和运营。在本隧道的施工过程中,会遇到浅层砂层和软土,容易产生流沙管涌现象,促进了软土变形,同时诱发塌陷等现象,如T1地面塌陷,。而在隧道运营过程中,由于受到行车荷载和附加压力的不断作用,会产生沉降,但沉降程度与范围都较小。 3防治措施 3.1技术措施 充分结合隧道工程的设计方案和施工方案,本隧道施工中,重点的防治对象主要有水土突涌、浅层天然气与差异性沉降。具体的防治技术措施为:(1)水土突涌。首先有效降低地下水影响,完善施工中的堵漏与止水工作,并使用土压平衡等方法配合施工,同时在第一时间做好支护体系,必要时还要采用冷冻法进行施工。(2)浅层天然气。针对浅层天然气问题,常用的防治技术为:通过预先钻孔完成排气,尽早释放土体当中的天然气,从而有效避免在施工面上产生应力集中与高压天然气,保证隧道施工安全。(3)地面沉降。针对地面沉降问题,在实际施工中可采用桩基础的方法进行处治,选用具有较大强度、变形相对较小且分布均匀的地层当作桩基的持力层,在此基础上还要充分考虑下卧层的实际变形量,对溪沟中的地面塌陷坑进行填筑处理,并减少地表水渗漏,进而达到减小实际沉降的目的。 3.2防治对策 (1)限制地下水的开采,强化供水设施管理。为有效控制地下水大规模开采对工程范围内造成的影响,降低地面沉降量,工程施工附属设施场地中的供水需要以自来水为主。并且,还要对工程周围的开凿深井进行控制;对原有的用水格局进行优化与调整;隧道出水量相对较大,但其水质由于施工无法直接饮用,因此在施工完成后建议修建一个提水站,以此充分此处水源,从而确保地下水实际开采量稳步减低。(2)强化监测。对工程的水文实施长时间实时监测,及时掌握其演变的趋势,并对变化规律等进行深入分析,以此为施工安全提供可靠保障;对施工与工后沉降进行动态监测,根据现行规范的实际要求,设立沉降测量基准,以提升测量结果的精准度,同时建议按500m间距设置观测点,从而在第一时间了解沉降状况。(3)设立保护区。在隧道工程范围中设立专门的保护区,保护区中的工程施工需要进行统一的规划,开展建设施工活动以前需要得到主管部门的许可,否则禁止私自进行施工。 4结语 总而言之,隧道工程施工势必会对周围的水文地质环境造成影响,继而产生突涌、沉降等一系列问题,不仅影响到施工的顺利进行,还不利于工程后期运营。因此,需要在明确施工所造成的实际影响的基础上,根据工程实际情况,采取适宜的技术措施进行处治,并做好预防等相关工作,尽可能降低施工对水文地质环境造成的影响,进而达到提升工程综合效益的目的。 作者:张庆 单位:贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队 地质环境论文:盐卤矿山地质环境治理建议 摘要: 自贡市长期盐卤开采留下的大量废弃卤井对城市地区的空气、水、土壤、生态环境造成的污染和破坏愈发严重。本文分析了当地盐卤矿山地质环境的破坏现状,包括含水层破坏、土地资源破坏、大气污染、地形地貌景观破坏等方面。并针对盐卤矿山地质环境破坏的现状提出了相应的恢复治理建议,包括卤井治理、土地恢复治理、配套道路工程、水文观测及地形地貌景观监测等建议。旨在为后期自贡市盐卤矿山地质环境综合治理提供一定的指导。 关键词: 地质环境;自贡;地质环境破坏现状;治理建议 1前言 自贡市位于四川盆地南部,沱江支流釜溪河畔。有近2000年的开采历史,1939年因盐设市,素有“千年盐都”之称。由于历史原因,整个自贡市老城区主体部分集中建设在岩盐、天然卤水、天然气富集地质环境比较复杂的自流井背斜轴部及其南翼陡急带。长期盐卤开采留下了大量的废弃老盐卤井主要分布于自贡市自流井区、大安区、贡井区的主要城市部分。因当时生产工艺技术不够完善,加之自流井构造断裂、裂隙发育,地下卤水及天然气容易沿废弃井筒上串进入浅部含水层甚至溢出地表,特别是近年来连续多次发现此类情况,对自贡城市地区的空气、水、土壤、生态环境造成的污染和破坏愈发严重。鉴于现状如此紧迫,故在自贡市盐卤矿山地质环境破坏情况的分析的基础上,有针对性的提出相关恢复治理意见有非常重要的意义,为后期的地质环境综合治理指明方向,做到有的放矢。 2研究区地质简况 研究区位于四川盆地的南部,是多条河流交汇地带的丘陵区,该区河谷纵横、地表切割相对较强烈,形成四周高,中间城区相对较低的山间洼地地形,地势由西北向东南倾斜,除个别高点,平均海拔在300~360m之间。从构造上来说,研究区主要位于自流井背斜,该背斜属川中褶曲带。其中北翼地层倾角较小,地质灾害分布少;南翼地层倾角较大,地质灾害密度增大,易形成滑坡、崩塌。同时,构造裂隙的发育程度高,使得深部卤气容易通过裂隙上窜到浅部地层或地表,造成地下水污染和地表空气、土壤的污染。区内地层由新至老为第四系地层零星分布,基岩为侏罗系、三叠系地层,岩性主要由紫红色泥岩、灰白色砂岩、灰黑色页岩夹薄煤层和灰色石灰岩等组成。 3研究区地质环境破坏现状 矿区地质环境现状主要包括矿区的含水层破坏现状、土地资源破坏现状、大气污染现状、地形地貌景观破坏现状这四个方面。 3.1含水层破坏现状。 矿区内的盐卤井经过多年的开采,废弃井由于没有进行合理有效的封井,导致地下盐卤顺着废弃井井筒上窜入近地表的地层裂隙对井口附近地区的地下水和耕表土造成了污染,地下水矿化度增高、氯化物含量超标。如不尽快进行治理,其地下水和地表水的污染还在加剧,在很长时间内都将造成更加严重的污染。 3.2土地资源破坏现状。 矿区内地下盐卤顺着废弃井井筒上窜入近地表的地层裂隙后,对井口附近地区的地下水造成了污染,还造成了地表土地的盐碱化,致使农作物减产甚至绝产。卤水直接溢出地表、当地村民使用受到盐卤污染的地表水及地下水进行灌溉、输卤过程中卤水的泄露等,都是造成周围土地盐碱化的主要原因。经初步统计,研究区内共有约5.9km2农田受到污染,涉及农户人口约6200人,如不进行土地恢复治理,该区域内土地资源破坏将进一步恶化,得不到相应的价值提升。 3.3大气污染现状。 近年来自贡市先后多次出现地下天然气溢出爆炸、燃烧的重大事故,这些现象均和废气井直接相关,说明废气卤气井对项目区内的人民群众的生命财产安全构成了严重威胁,成为了市区随时可爆的定时炸弹。由于矿区内尚有一定数量的老天然气井被附近居民使用,有的井口在户外,使用塑料管、铁管等连接井口输气道村民家中,有的井口甚至就在村民家中,使用和管理极不规范,存在中毒、火灾等严重安全隐患。同时,矿区发生卤气自溢泄露污染非常明显,如大安区大15井、自流井区天主教堂井附近都有居民投诉能闻到H2S的气味。故矿区内老井井口周围的空气污染现象还是客观存在的,其由于其局部富集的特点,直接影响到了老井井口周围局部的人民群众的生命和财产安全。 3.4地形地貌景观破坏现状。 矿区内对地形地貌的破坏主要表现为水污染引起的植被破坏对主要交通道路、自贡世界地质公园景观影响,受影响的林地面积约1.78km2。如不尽快治理将加剧原有地形地貌景观的坡坏,加剧原有自然生态环境的恶化。 4研究区地质环境恢复治理建议 4.1卤井治理。 鉴于研究区的卤井基本为无经济价值的废弃卤井,建议采用封孔或修治的处理方式。对于研究区内部分卤井由于成井时间太长,井口被掩埋或者被破坏,应采取长期监测等措施。同时在后期城市建设中发现废弃盐卤井必须先治理,再建设,避免留下安全隐患。 4.2土地恢复治理。 项目区土地恢复遵循因地制宜的原则。为了减少水土流失,提高效益,将盐碱化污染的土地改良为耕地,将荒地改为经济林地,进而有效增加耕地面积。为了改善生态环境,增加建设用地和耕地面积,依据项目区实际实施土地恢复工程,以沟渠、道路为骨架,按大弯就势,小弯取直,沿等高线布置,形状呈长条形、环形或扇形。通过增厚土层,降缓坡度,回填客土结合。修建排水沟与蓄水池,因地制宜地采取蓄、引、排措施,变废为宝。 4.3配套道路工程。 修建便民道,田间道主要为作业机械向田间转移及为机器加油、加水、加种等生产操作过程服务的。修建生产道,生产路是为人工田间作业和收获农产品服务的。整治修建山平塘,主要采用水窖或单井供水模式;比较集中的村社,主要采用供水池集中供水模式。根据村民饮用水要求和供水池功能设置,供水池修建在位置较高,基础条件较好的位置,并配套设置取水口池、泵站、抽水管、变压器等设施。 4.4水文观测。 根据自贡地区水文地质特点,浅层地下水深度在15~100m,平均深度在55m。可在研究区内设置多个水文观测井,用于矿山环境治理过程中和治理完成后观测地下水变化和污染情况,并为矿山环境治理恢复情况提供基础资料。 4.5地形地貌景观监测。 在研究区内设置多个地形地貌景观监测点,主要监测植被非自然死亡、退化的情况,每月巡查一次,对破坏范围内的植被破坏情况、土壤破坏情况等进行调查。 作者:程遥 刘晓博 杨泽讯 单位:四川盐业地质钻井大队 地质环境论文:炭煤矿矿山地质环境治理论文 1矿山主要地质环境问题 炭煤矿自1958年规划建井,设计年生产能力45万吨,投产以来,取得较大的经济效益,同时矿山地质环境也遭受到不同程度的破坏。炭煤矿存在的主要矿山地质环境问题如下。 1.1地面塌陷 炭煤矿井田范围内一1煤地下采空区面积10.5km2。根据实地调查,一1煤采空区出现地表塌陷,在采深200m以深地区,地表无明显裂隙,采深200~100m地区未见厂矿、民房明显破坏,采深100m以浅地区地面出现采动裂隙,对农田耕种有一定影响。采空区及其伴生地面裂缝对流经矿区的东泗河有严重影响。由于东泗河流经采空区,地面塌陷和地面裂缝破坏河道地层结构,已经成为地表水渗漏主要通道,河道地表水通过地裂缝下渗进入煤矿巷道,严重影响到采矿安全。需要采取综合工程措施对其进行应急治理,并加强监测工作。 1.2含水层破坏 炭煤矿矿井正常涌水量9000m3/d,已造成煤层顶板灰岩含水层和底板灰岩含水层水位下降,且降幅明显。采矿活动对深部岩溶含水层影响较严重,主要表现在承压水头有较大幅度的下降,深层地下水资源量减少,开采条件恶化。 1.3对原生地形地貌的破坏 炭煤矿一1煤层己基本采完,采空区面积已达10.5km2,上部的华泰煤矿开采二1煤,也已形成地下采空区面积2.1km2。对原生地形地貌景观影响明显,地表局部见有地裂缝,但相对丘陵地形而言,对矿区地形地貌景观影响较大。 1.4河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患 东泗河是矿区内的地表水和地下水的主要流通、排泄通道,该河向西北约10km流入伊洛河,属于季节性河流。该河流经井田范围内长度约900m,河道土质以碎石土为主,局部地段为粉土和淤泥及淤泥质土。河道从采空区或采空区附近通过,有地面塌陷及伴生地面裂缝发育,河道地层结构遭到破坏,有地表水入渗进入煤矿巷道的现象,影响炭煤矿生产安全。为了防止河道沟谷中地表水渗漏地下进入炭煤矿巷道,保证煤矿安全生产,本着安全合理、经济可行的原则,对炭煤矿区段东泗河河道进行必要的调查、勘查工作。 2工程主要治理措施 2.1河道治理工程 (1)排水渠治理 为了快速排泄地表水,防止地表水顺地面裂缝渗漏进入煤矿巷道,影响煤矿安全生产,在东泗河河沟内修建排水渠。排水渠为M7.5浆砌石结构,块石强度不小于40Mpa。排水渠过水断面为梯形,最小结构尺寸为底宽3.9m,顶宽4.5m,高3.0m,砌石厚度0.8-1.1m,修建排水渠长度为900m。主要工程量为:河道清淤土方开挖工程量18573.61m3,碎块石挤淤置换工程量720.83m3,浆砌石排水渠工程量为12967.80m3。 (2)沟渠地基处理 针对不同的地层类型,采用不同的地基处理方法。对于碎石土(无裂缝发育和其他异常情况),可以不进行地基处理。对于裂缝发育的地段,地基处理措施是:首先对裂缝进行适当的开挖清理,然后用粘土进行充填夯实,再铺设70cm厚的粘土防渗垫层,然后再砌筑沟渠。对于粉土地段,地基处理的措施是:首先铺设60cm厚的碎、块石置换层,并灌注水泥砂浆,然后再砌筑沟渠。对于淤泥和淤泥质土地段,首先采用碎块石挤淤置换的方式进行处理,然后再砌筑浆砌石排水渠。 (3)防渗及抗冲击 对于无裂缝发育地段,采用“浆砌块石+混凝土”双层复合防渗及抗冲击结构,即先铺设800-1000mm厚的浆砌石渠底,然后再浇筑200mm厚的混凝土(C20)防渗层,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。对于地裂缝发育地段,则采用“粘土防渗层+浆砌块石+混凝土防渗”三层复合机构,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。即先对裂缝采用粘土进行充填夯实,再铺设700mm厚的粘土防渗垫层,然后砌筑800mm厚的浆砌石渠底,再铺设200mm厚的混凝土(C20)防渗层。对未稳定的和潜在的采空塌陷区,预测变形参数,采用粘土垫层进行防渗,兼有调整塌陷变形的功能。 2.2土方回填夯实工程 在排水渠外围超挖部分以及原始地面至排水渠顶之间,用开挖出来的土方进行回填夯实,回填夯实地面高程应不低于排水渠顶面高程。土方回填夯实工程量为18712.99m3。 2.3植树绿化工程 在土方回填夯实区域范围内进行植树绿化,以恢复植被,美化矿山环境。绿化采用适应当地气候的杨树,在渠的两侧各栽植两排。树的规格为胸径3cm,植树网格间距3m。选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。主要工程量为:植树1100株,绿化面积9000m2。 3工程效益分析 (1)减灾效益 矿山地质环境恢复治理可以改善地表水的流通条件,防止地表水入渗煤矿巷道,降低煤矿生产安全隐患,具有减灾防灾的效益。 (2)环境效益 矿山地质环境治理工程可以有效防止水土流失,消除对居民和公路交通干道的安全隐患,提高植被覆盖率,改善生态环境和周围生态景观,使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。 (3)社会效益 实施矿山地质环境治理工程,消除了灾害隐患,美化和恢复了矿山生态环境,在一定程度上保护了矿区附近居民的生命财产安全,美化了当地居民的居住环境,使得矿山企业和地方政府、地方群众和谐共生,共同发展。有利于促进地方经济的可持续发展,有利于形成安定团结、人民群众安居乐业的政治局面,有利于构建和谐社会。 (4)治理工程 可有效避免地表水入渗到煤矿巷道,降低对煤矿安全生产的干扰,提高煤矿的生产效率和生产能力,降低生产成本。同时植树1100株,新增绿化面积约9000m2,经济效益明显。 4结语 (1)河南大峪沟煤业集团炭煤矿存在开采引起地面塌陷、地裂缝,河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患等矿山地质环境问题。 (2)治理工程采取塌陷采坑回填防渗、河道治理、土方回填夯实、植树绿化等工程手段对矿区东泗河河道进行综合治理,恢复矿山地质环境。 作者:朱洪生 甄娜 孙建波 齐光辉 单位:河南省地质环境监测院 濮阳市地质环境监测中心 地质环境论文:煤矿地质环境治理论文 1煤矿地质环境治理必要性分析 1.1社会发展需求 煤炭是社会经济发展的主要资源之一,随着科学技术的发展以及社会发展需求,逐渐涌现出更多煤矿,虽然在一定程度上缓解了经济发展对煤炭的需求问题,但是从整体上来看,我国煤矿开采与后期管理工作相对粗放,往往会导致矿区地质环境出现问题,严重的甚至会对矿区周围生态环境造成影响,不但会影响周围居民正常生活,同时也会增加环境治理经费。尤其是一些小型煤矿,大部分都集中在老矿区,随着地质环境问题的出现,逐渐引发一系列社会问题。如现在逐渐增多的土地损毁、建筑物破坏等,对于可用地面积较小的地区来说,无疑是雪上加霜。另外,煤矿开采时处理不当,导致煤炭、矸石等长期暴露于空气中,大量的有害物质在雨水冲刷的作用下溶出对空气、土壤以及水体等造成污染,严重影响人们正常生产与生活,逐渐发展成关系社会和谐发展的问题。 1.2环境保护需求 很多煤矿开采层比较浅,开采后对地表环境影响相对明显,如地裂缝、地表塌陷以及地表渗漏等,必须要加强此方面工作的重视。尤其是对很多小型煤矿来说,大部分为大型煤矿的边角部分,或者是相对独立的块段,地质构造更为复杂,再加上上部岩层已经出现不用程度的形变,进而会对地表土体以及水环境等产生巨大的影响。另外,很多小型煤矿开采企业,为获取更多利益,在开采时选择用掠夺式开采方式,对开采技术以及工艺管理不当,煤炭以及矸石等随意乱放,对矿区周围环境造成严重不良影响。随着煤矿地质环境问题的逐渐加重,对水体、空气以及土壤等影响更大,进而会影响周边生态系统。 2煤矿地质环境管理现状 2.1地质灾害频繁 矿山地质环境管理是提高煤矿开采效率的主要措施之一,更有利于我国经济与社会的可持续发展。就目前现状来看,我国针对不同地区矿山地质环境问题制定了相应的管理制度,但是因为各地区矿产资源开发情况不同,技术与经济水平也不同,虽然取得了一定的成果,但是却也存在改善不合理的情况,部分地区地质灾害出现频繁。例如西北地区生态环境背景脆弱,随着煤矿开采程度的不断推进,当地地质环境受到严重的破坏与损害,影响最为严重的就是废气、废水等无约束排放,对当地空气、土壤以及水体等造成污染,不但威胁了居民生活,同时更是制约了当地经济的持续发展。在我国西南地区地质灾华北地区则多发生土地塌方、滑坡以及泥石流等自然灾害。 2.2资源破坏严重 一方面,土地资源被破坏。随着煤矿资源开发程度的加深,现在逐渐由传统的浅层开采转变为更深层次的开采,而无论是哪一种开采方式,都会对煤矿周围地质环境造成影响,造成大量土地资源被压占或者被挖损破坏,进而会对矿区当地土地资源造成严重不良影响。另一方面,含水层被破坏。在煤矿开采过程中,需要长期抽排地下水,这样就会导致含水层顶底板结构被破坏,降低周围矿山地下水水位。而地下水位的降低,就会导致矿区周围井泉干涸,以及水质恶化等,影响周边居民的正常生活。另外,煤矿开采过程中排放的废水管理不当,在没有进行任何处理的情况下随意排放入周围水系,很容易造成水环境的污染。另外,煤炭开采过程中经常会排放出瓦斯气体,在换气时必须要对井下气体进行处理,否则就会造成矿区空气环境的污染。 2.3地形地貌被破坏 在煤矿前期开采过程中,存在很多浅层煤矿进行露天开采,这样在根本上会对当地地形地貌景观造成破坏,较大规模的改变了自然景观的生产活动。另外,对于很多煤矿采空区来说,处理不当经常会形成比较深的露天采坑,或者是危险度高的边坡,对矿区当地生态景观以及植被造成严重的破坏,必须要从根本上进行分析,确定造成地形地貌破坏的因素,并采取相应的改进措施进行管理。 3煤矿地质环境问题治理措施分析 3.1建立完善管理体系 3.1.1完善管理机制 一旦矿区地质环境产生问题,对其进行治理就必须要建立完善管理机制,对所有管理行为进行规范,尽量降低能源的消耗。一方面,建立财政体制。即建立完善公共财政制度,将煤矿地质环境问题的治理工作纳入其中,对各地区治理工作的开展提供财务支持。其中对各项资源的使用必须要遵循有偿的原则,对矿产资源使用、水资源使用以及保护等收取费用,并结合不同矿区实际情况要求开采单位缴纳一定资源补偿备用金,保证环境问题出现后治理资金能够有效到位,提高处理效率;另一方面,加强法律制度建设。法律制度的存在是对地质环境治理行为的主要约束手段,结合矿区地质、环境以及技术等特点,对各项法律规定进行适当的调整,逐渐完善管理制度。 3.1.2明确地质环境管理地位 导致煤矿地质环境问题发生的主要原因就是开采企业过度追求短期利益,忽视了此方面管理工作的重要性。在地质环境恶化后,能够获取的效益降低,不但不会进行治理反而加大开发力度,造成环境的进一步恶化,形成恶性循环。因此,在进行管理时,必须要确定地质环境管理的地位,结合煤矿开采实际情况,制定完善管理方案,对整个煤矿开采过程进行管理,实现资源开发与环境保护相结合。根据矿井采掘生产计划,对各采掘工作面及周围受水害威胁情况进行分析预测,水文地质条件发生变化、接近积水异常区和可疑老空区时,及时提供相关水文地质资料以及处理措施,做好采掘面地质及水文地质预测预报工作。并按照要求编制年度、季度、月度水情水害预报。加强资料、图纸、台账日常管理工作,探放水“有掘必探”落实工作。采掘面物探先行钻探验证,编制探放水设计及安全技术措施,探放水设计基本符合相关规范、规定,有掘必探闭合管理现场落实到位。 3.2选择切实可行治理技术 3.2.1煤矿治水管理 完成各主排水系统、设施完善工程,一是完成各采区水仓淤泥清理工作,要求在规定时间前全部完成;二是水仓巷道返修治理,根据各水仓实际情况进行扩帮、起底、注浆加固工程;三是各主排水系统水泵、闸阀、管路定期巡查,针对腐蚀性较强的排水点,加强水泵及管路的维护管理,保证排水系统的牢固可靠。另外,还需要完成所有采区地质说明书、开口防治水安全许可评价,并经矿总工程师以及企业地质部会审。分析采区地质、水文地质资料,预测采区涌水量,为采区防排水系统建设,采区安全施工提供基础保障。同时,还需要做好突水应急预案实战演练,提高职工防治水安全意识,根据演练实际情况及时修改、完善应急预案。在矿井目前井下各排水能力的基础上,对主要水仓建立井上应急仓库,储备充足的防治水应急抢险物资设备。每季度末由机电科、调度室、地测科、供应科、安全科、财务科进行全面检查,保证防治水应急抢险物资、设备及时储备到位,实行常态化管理。 3.2.2矿区环境动态监测技术 积极应用动态监测技术,因此来对整个矿区地质环境进行实时监测,可以对环境各项指标进行详细的评价,进而可以以此为依据来开展下一步治理活动。动态监测技术的应用,主要是通过对环境中各项动态因素进行全面的调查,以此作为该动态监测系统的数据来源,对煤矿开采中各项数据的变动以及分布规律进行总结,例如矿井瓦斯来源、构成、涌出量以及聚集特征等,可以选择更合适的措施对其进行处理,降低对地质环境造成的影响。 4结束语 煤矿开采程度的逐渐加深,逐渐暴露出资源开发不合理、管理不当以及环境治理缺失等问题,其中又以地质环境问题最为突出,对人民生活以及社会经济发展都有着严重的影响。因此,必须要从实际出发,针对存在的问题进行分析,选择切实可行的措施进行管理,不断提高煤矿开采的效率。 作者:赵永强 单位:山西省霍州煤电集团李雅庄煤矿 地质环境论文:矿山地质环境治理问题 1、矿山地质环境恢复治理面临的困境 1.1资金困境 2009年,国土资源部出台《矿山地质环境保护规定》,其中第六条规定:国家鼓励企业、社会团体或者个人投资,对已关闭或者废弃矿山的地质环境进行恢复治理。由于没有出台细化可操作的配套政策,且投入风险大,收益不高,因此社会资金参与关闭露采矿山治理极少。 1.2技术困境 开发利用技术落后是造成矿山地质环境问题的主因。另外,我国缺少矿山环境恢复治理的专业队伍和人才也是环境整治进度缓慢和效果不好的原因之一。 1.2.1开发利用技术落后 在计划经济时代,地方政府为所谓的经济指标,许可了众多乡镇及个体矿山企业,这些小企业经济实力差、生产规模比较小、设备陈旧、技术落后,再加上盲目开采,矿产资源利用率过低,很难对矿产资源进行综合利用,造成了资源的破坏和浪费。另外,我国大型矿山企业也没有采用分层台阶式开采、山体内部式、充填式开采、房柱式开采等先进工艺生产,也造成矿区生态环境的大规模破坏。 1.2.2矿山环境监测落后 煤、铁、石膏等地下开采矿山采矿活动对地质环境的影响和破坏极大,主要体现在地面沉降诱发地质灾害和严重的地质环境问题,此类问题专业性较强。由于监管单位和矿山企业本身都没有专业设备和人才,矿山环境监测预警系统和评价体系建设往往流于形式,更不可能准确预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。有时,即使委托地质勘探专业队伍开展了矿山地质环境监理工作,但是大都没有达到预期效果,实施矿区地质环境监测工作依然任重道远。 1.2.3矿山环境恢复治理技术落后 矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,改进矿山环境破坏的治理技术,研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术,与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。目前,我国的环境科学技术的研究起步较晚,虽然从20世纪70年代开始建立研究机构,目前已有200多个研究单位、近两万人从事这项工作,但仍不能满足环保工作的需要,地方更是缺乏相关技术人才。地方矿山地质环境恢复治理一般采取土地复垦、消除地灾隐患和削坡覆绿等办法,而不采取土地复垦、矿山资质灾害、地下水污染、矿区含水层和矿区地貌景观综合治理方法。有些地方急功近利,在采矿企业还有资源开采,没有闭坑、甚至没有稳沉的情况下就实施土地复垦,出现复垦又塌陷破坏的情况。有些治理项目不对污染地下水进行物理、化学处理,不对含水层顶底板进行防渗处理,就简单复垦和治理,致使原有的环境问题没有得到彻底解决,新的环境问题又不断涌现。 1.3制度困境 法律制度是矿山地质环境保护的关键。法律制度不完善,就会造成监管困难、资金保障不到位等系列问题。 1.3.1法律分散不具体 矿山地质环境保护涉及土地管理法、矿产资源法、水土保持法、环境保护法、水污染防治法、大气污染防治法、固体废物污染环境防治法等部门法,涉及土地复垦条例、地质灾害防治条例等部门条例,但是这些法律过于分散不具体,没有针对性。 1.3.2权责不统一 当前我国的矿山治理处于不成熟的阶段,有关矿山环境治理的部门之间出现职能交叉现象,这就导致了各部门都把责任推向其他部门,出现了“职能互推”的严重后果。矿产资源开发和矿山环境执法管理涉及到多个执法部门,相互责任不清,在具体执行和管理上存在推诿扯皮、有法不依、执法不严、违法不究的现象。 1.3.3法律约束力不强 我国法律没有赋予国土部门强制执行权,由于缺少强力司法机构支持和其他职能部门配合,在采矿企业不履行矿山地质环境恢复治理义务时,国土资源主管部门无力采取有效措施促使采矿权人及时治理,造成矿山闭坑时土地复垦、生态修复工程不了了之。 1.3.4《矿山地质环境保护规定》法律效力不高 《矿山地质环境保护规定》是部门规定,没有上升为国家法律和法规,权威性不足。另外,有些规定不够全面和细致,如没有明确政府专项资金的来源;对采矿权人不申请办理闭坑手续,不履行恢复治理义务或恢复治理仍达不到要求的,处罚力度就偏小;对采矿权人不定期报告矿山地质环境情况,不如实提交监测资料的,就没有处罚条款。 1.3.5责任主体不明确 我国法律规定的原则是“谁破坏、谁治理”,那么这些责任主体———排放污染、环境破坏的企业,就应该是环境问题的主要责任人。但是,大部分企业目前已没了踪影。按照公司法,已经倒闭、破产的公司已经在法律上消灭了责任主体,没有承担民事责任的能力“,谁破坏、谁治理”的原则只会成为一纸空文,这些企业遗留下来的环境责任并没有得到相应的承担。究竟谁来为矿山地质环境问题买单?是中央政府,还是地方政府,急需明确。 1.3.6保证金制度不合理 2009年5月1日,国土资源部颁布实施的《矿山地质环境保护规定》中规定:采矿权人应当在办理采矿许可证时缴存保证金,保证金的缴存数额不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。至此,保证金制度建设才全面到位。由于保证金制度刚刚起步,为了顺利推进,各地在调研的基础上,确定了能让企业承担得起的最低水平,恢复保证金远远没有达到恢复治理费用的标准。由于恢复治理保证金制度出台晚、标准低、收缴困难,不足以制约采矿企业,就导致采矿企业恢复治理缺乏主动性,拒不进行恢复治理的现象普遍存在。 1.3.7分类分级管理 目前,所有煤矿、铁矿、盐矿、石膏矿、矿泉水及大型采石企业采矿许可证均由部省发放。按照这种监管制度,部省发证矿山环境恢复治理保证金由省国土资源厅负责认定收缴,矿山地质环境保护与治理恢复方案审查备案在发证机关。因此,地方在对上述企业矿山地质环境保护与治理恢复情况进行监管时,缺乏必要的法律依据和行之有效的约束手段。 2、矿山地质环境恢复治理的对策 要摆脱矿山地质环境恢复治理工作面临的困境,就要学习借鉴国外先进经验和国内成熟的案例,把好的理念、好的做法充分吸收,并付诸实践、对症下药,这样才能彻底把我国矿山地质环境保护和恢复治理工作做好。 2.1拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制 2.1.1要建立分级投入机制 对于计划经济体制和恢复治理保证金收取前的老矿山环境恢复治理,要建立国家、省、市、县分级投入机制,国家和省要拿大头。同时,国家要对资源枯竭城市提供更多资金支持。 2.1.2要开辟稳定的资金渠道进行矿山治理恢复,解决“老账”问题,就得拓展资金渠道。一是建立矿山恢复治理基金,从矿产资源采矿权价款和补偿费中拿出一定比例,集中农发资金、农重金,地方财政从矿山土地出让金中预留一定比例;二是征收矿业可持续发展金,标准不低于采矿权价款的5%,此项资金计入企业成本;三是提高恢复治理保证金标准,由地方政府征收,利息也由地方政府支配。 2.1.3要创新投融资体制 矿山地质环境恢复治理的资金在加大政府投入的基础上,很有必要引入市场机制,创新投融资体制。按照“谁投资、谁受益”的原则,出台相应的配套政策,明确投资主体条件、实施单位、监管流程、验收标准、收益分配和优惠政策等,如在符合土地利用总体规划的前提下,给予投资者一定年期内拥有被恢复治理土地的利用权;如可以实施修复式开采整治,以开采余量资源的收入作为矿山环境综合整治的资金,并可免交矿产资源补偿费用。 2.2鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务 2.2.1严格准入条件 实行矿山开发“六个禁止,三个限制”的准入条件。将地质环境资源消耗费用、地质灾害损失费用、污染损失费用与矿山生产经济效益、社会效益进行综合评价,并作为是否颁发采矿许可证的重要指标。新建矿产资源开采项目必须进行地质灾害危险性评估和矿山环境影响评价,采取生态环境保护及预防和治理地质灾害的措施,避免或减少环境的影响和破坏。坚持“谁开发,谁保护;谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复”的原则,矿产资源开发利用方案必须包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案和环境影响评估报告,并按照规定程序报经有关部门审批。 2.2.2加大新技术推广应用 鼓励采矿企业矿山加大对开采技术的研究投入,鼓励企业采取国内外已取得明显效果的露采矿山台阶式开采、灰岩内部开采技术,地下矿山充填式开采、房柱式开采等新技术的应用。对因采用新技术增加的成本,建议由市、县财政予以补贴,切实保护地质环境。 2.2.3组建专业治理公司 国家组建矿区环境治理和生态修复专业公司,一方面,替代矿山企业进行矿山地质恢复治理,资金从采矿企业缴纳的恢复治理保证金、政府征收的可持续发展金中支付,不足部分从矿山恢复治理基金和恢复治理保证金利息中拨付;另一方面,加强矿山环境保护和生态恢复治理的科学研究,加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,促进资源综合利用和环境保护。 2.2.4编制技术规程 国家和省组织高校、科研单位技术力量和国外专家,编制《矿山环境监测指南》和《矿山环境恢复治理技术规程》,以指导环境监测和恢复治理工作。 2.2.5培养专业人才 重点培训地质勘探专业队伍和矿山企业的技术人员,以便使矿山企业和地质勘探专业队伍能正常开展矿山地质环境监测工作,及时发现矿山开采形成的地质环境问题。 2.3完善制度设计,提高法律约束力 2.3.1制定出台《矿区生态环境保护法》 借鉴发达国家矿山环境治理的经验,需强化立法形式管理矿山环境治理的思路,主要包括:尽快出台完善的矿山环境治理规程标准和在法规中体现对矿山环境治理科技创新的鼓励。应在现有法律法规的基础上,整合《矿产资源法》《环境保护法》《水土保持法》《土地复垦条例》《地质灾害防治条例》《矿山地质环境保护规定》的相关内容,制定《矿区生态环境保护法》,将“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益”上升为法律原则。建立矿山环境审查评价制度、矿山环境许可证、环境恢复治理保证金制度和矿业可持续发展金制度。要落实各项制度,制定矿山地质环境质量等级标准,部省要定期开展等级评定,并向社会评定结果;恢复治理保证金由矿山所在地地方政府征收,利息可由地方政府支配;矿业可持续发展金按比例由地方政府留存;建立矿山地质环境恢复补偿机制,制定矿山环境保护的优惠政策,充分调动矿山企业对矿山环境保护与治理的主动性和积极性。有立法权的省市也可以出台《地质环境保护条例》,进一步细化以上规定和标准。 2.3.2明确责任主体 首先,中央政府应承担环境遗留问题的主体责任。因为,资源低价是中央控制的,财政税收最终收归中央,区域发展不均衡是中央政府的宏观布局所导致的,另外,也只有国家财政能承担得起。具体建议是:中央政府应承担更多的财政支持;应从宏观上提供更多的政策支持;应提供更多的环境治理的技术支持;应完善与资源相关立法,重点进行矿产资源税费体制的改革,为矿业乃至整个经济发展的重要推动力;应建立生态区域补偿制度,重点扶持资源枯竭城市。其次,地方政府也要承担起相应的环境治理责任。虽然资源型城市的地方政府已步入财政困境,无力承担所有环境恢复治理的资金,但是,为避免引发更多深层次的社会矛盾,加快城市产业转型,促进经济可持续发展,必须要进行环境治理。具体建议是:要制定和实施矿山地质环境保护规划,多方筹集资金,分期分批解决现有的环境问题;要建立完善的应急机制,排查隐患点、危险点,并落实防控措施;要对资源开发和利用过程中的环境影响评价和地质灾害危险性评估,实施动态监测。另外,对于虽有责任人,但因经济困难无力承担治理费用的的原国有矿山企业,要积极协调上级配套资金,协助企业共同治理。第三,现有矿山企业要履行环境保护和治理责任。对于生产矿山和新建矿山,要遵照“谁开发、谁保护“”谁破坏、谁治理”的原则,实行边开采、边治理,确保新出现的地质环境问题得到及时治理。 2.3.3创新监管模式 一是进行联合执法。积极发挥国土、环保、林业、农业、水利、计划、财政等职能部门的作用,做到分工负责,协同作战,齐抓共管。要形成政府推动,国土、环保监督,矿山企业负责,社会各界参与,全方位治理整顿的良好管理体制。二是进行全过程管理。将矿山地质环境保护贯穿勘察、基建、生产、闭坑等矿业活动的始终,改变过去的末端治理为及时治理。三是开展动态巡查。重点检查落实矿山地质环境评价制度、环境监测体系、保护方案执行情况、恢复治理和土地复垦进度、质量和效果。对矿山地质环境破坏严重的的采矿企业实行限期整改、停产整顿和关闭的措施。四是实行信息化管理。积极建设矿山地质环境监测数据库及信息系统,促进政府与企业之间的信息交流,确保国土资源管理部门动态掌握矿山信息,分析矿山现状,加强宏观管理和正确决策。 2.3.4改变土地利用方式 一是把矿山治理与土地开发利用相结合,充分发挥土地与矿产管理合一的优势,以废弃矿山治理推进土地开发,在消除废弃矿山安全隐患并进行绿化后,把平整后的土地作为工业、农业或房地产开发用地,为矿山地质环境恢复治理筹措资金。二是矿山治理与矿山公园、地质公园建设相结合,发展矿山旅游经济,提升环境恢复治理经济价值。 3、结论 中国矿业的快速发展,在为经济社会发展提供重要物质保障的同时,也累积了大量的地质环境问题。目前,矿山环境在治理方面存在着资金、技术和制度3大困境。要摆脱矿山环境治理的困境,必须从这3个困境入手,拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制,鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务。同时,完善制度设计,提高法律约束力,以加快和推进矿山地质环境保护工作的进一步开展。 作者:安守林 赵玉娟 单位:徐州市国土资源局 地质环境论文:地方矿山地质环境治理措施 1矿山地质环境问题 龙山建筑石料用灰岩矿为露采矿山,于20世纪50年代开始零星开采,1980~2010年大量开采。由于开采矿主较多,造成无序开采,东、北两侧开始破坏耕地,并对南侧的龙山烈士陵园、西侧的居民区构成威胁,政府于2010年依法关闭该矿山,现属于矿业治理整顿中已经废弃的无主矿山。由于采石开采过程中企业均为乱挖乱采不规范行为,且采用开采成本相对较小的崩落法,形成了多处高陡的不规则采坑,造成的主要矿山地质环境问题为: 1.1采矿活动挖损和压占了土地资源 矿山开采活动在矿区内形成了多个大小不一、深浅不一的采坑及高低、大小不等的残丘,由于采坑底部已低于当地的侵蚀基准面,现大部分采坑已积水,局部积水深度达5~6m,东侧进入采坑的道路已将东部残坡分割成多个残丘,采坑周围全部形成了峭壁,留下了较严重的地质灾害隐患。另外在矿区东侧,特别是东北侧堆放了大量的废弃土石,部分已堆成山丘,压占了大量的土地资源,据野外实地调查,治理区内开采形成1#、2#露天采石坑、采土坑1处、废石堆场1处。1#采石坑长约420m、宽180~240m,面积约129852.74m2,深度约10~30m;2#采石坑长约200m、宽约60m,面积约16889.05m2,深度约10~30m;采土坑长约140m、宽约28m,平均深度10m;废石堆场长约300m、宽约200m,面积65968.3m2,堆积高度平均约1.0m。采矿活动挖损、压占土地资源总面积214612.77m2(约321.92亩,表1)。 1.2采矿活动严重破坏了自然地貌景观,极易造成水土流失 矿山开采改变了原始山体的完整性,毁坏了自然地貌形态,局部地段变成了悬崖峭壁;同时也毁坏了大量的地表植被,使得山体岩层裸露,山体的地形坡度也相应地增大,再加上弃土、废石零乱堆放采坑,绿草树木无法成活,在未进行任何工程处理和防护前,在降水作用下,很容易造成矿区的水土流失。在原有的山地上,坡度每增加1°,水土流失量约增加30%,现矿区属重度侵蚀区;南侧的烈士陵园及邻近山坡曾被国家农业部列为猫头鹰自然保护区,现已很难觅其踪影,同时,矿区又紧邻202省道,给城镇和省道都造成严重的环境视觉污染。 1.3采矿活动遗留了崩塌、滑坡地质灾害隐患 采石坑周边留下高度约10~30m边坡,上部为土质斜坡,岩性为粉质粘土,厚1~3m,边坡角60°~70°左右,土质边坡过高过陡,在降水作用下易发生崩塌地质灾害,属不稳定边坡;采石坑边坡下部为岩质边坡,边坡岩层产状为:倾向290°、倾角30°,节理、裂隙较发育,边坡高度10~27m。据野外调查,1#、2#坑东侧边坡角50°左右,其余边坡角60°~70°左右,局部近于90°,1#采石坑开采边坡除西侧、北侧外均不稳定,西侧、北侧边坡为逆向坡,最大高度27m,块状结构,为稳定边坡;2#采石坑边坡除北西侧外其余均不稳定,北西侧边坡为逆向坡,块状结构,边坡稳定。先前的采矿活动也在采场边坡局部工作面产生一些危岩、浮石,规模一般小于10m3,在降水作用下,极易发生崩塌、滑坡地质灾害,威胁周边人们的生命和财产安全[4]。 2矿山地质环境治理 根据本矿的地质特征、开采状况及地质环境影响评估结果,确定地质环境保护与综合治理基本思路为消除灾害、恢复林地、生态复绿。通过实施边坡治理工程、截水沟工程、道路工程、土地复垦工程、景观养殖蓄水工程和绿化工程,将挖损土地植被资源总面积14.864447hm2(222.97亩)、压占土地植被资源总面积6.596830hm2(98.95亩),治理恢复林地65967.01m2(约98.95亩);水面79852.65m2(119.79);建设用地65968.30m2(约98.95亩)、耕地1902.68m2(约2.85亩)及其它用地922.13m2(约1.38亩),消除崩塌、滑坡隐患和视觉污染,达到保护和恢复矿区自然生态环境,与周边生态环境相协调的最终目标。 2.1边坡治理工程 采石坑周边留下高度约10~30m边坡,上部为土质斜坡,厚1~3m;下部为岩质边坡,产状为:290°∠30°,节理、裂隙较发育,边坡角50°~70°左右,局部近于90°,极易发生崩塌、滑坡地质灾害,威胁周边人们的生命和财产安全,应及时采取措施清除隐患:对1#坑壁西侧及北侧上部土质边坡削坡达到稳定坡度,土质边坡削坡土方量为3874.5m3;1#和2#坑东侧石质不稳定边坡采用台阶式削坡,坡度控制与岩层倾角一致,即30°110(台阶高度约6m,台阶平台宽4m),削坡总方量约162146.71m3。 2.2截水沟工程 防止岩面遭受水土冲刷,最大限度地保持水土稳定,在观光林道外侧和采场平台内侧的基岩裸露面上开挖截水沟排水至采坑,截水沟为梯形断面,C15砼护面结构,上口宽80cm,下底宽50cm,深50cm,护面厚度10cm,总长1600m,截水沟挖方约520m3、浆护面约214.4m3。 2.3道路工程 结合工程布局,将矿区东侧原有的简易运输通道改建成村级道路;沿采石坑水塘四周修建环塘林道、环采坑安全防护工程,方便老百姓去水塘边休闲观光、垂钓。村级道路设计为三级道路,路面宽5.0m,总长732m,混凝土路面,北端与202省道相连。结合202省道路面标高,村级道路路面标高为依势修建,标高34.5m。村级道路结构主要为2层,底层铺设碎石土,厚度为30cm,应分层充填,分层碾压,每充填10cm,重型平碾4~6遍,压实系数应大于0.97,铺设碎石土约1398m3;顶部25cm浇灌C35混凝土约915m3。环塘林道设计为三级道路,顺地势修建,路面宽3.0m,总长1697m,道路结构在灰岩面上浇注25cm厚C35混凝土约1272.8m3。采坑边坡顶部环采坑为安全需设防护栏,四周总长1481m,凿埋于灰岩中,采用水泥桩加铁链连接,水泥桩每3m设置1根,高度1.0m,直径75×75mm,水泥桩约需494个;铁链分3道,长约4443m。 2.4土地复垦工程 根据挖损、压占土地资源状况,土地复垦按3个地块进行恢复,面积为133837.99m2(约200.75亩)。地块1面积65968.30m2(约98.95亩),由废石堆场复垦而成,基准标高为34.5m,北部邻近202省道,结合新农村建设,采用机械清理复垦为建设用地,清理废石方量约65968.3m3;地块2面积1902.68m2(约2.85亩),由采土坑复垦而成,基准标高为33.5m,采用人工与机械方法,回填采土坑底部、顶部回填表层土复垦为耕地,回填废石约18075.46m3,回填土方约951.34m3;地块3面积65967.01m2(约98.95亩),由几处遗留残丘削坡挖方、平整方量约40607m3,基准标高为42~30m不等,结合工程布局复垦为果园地和少量林地,采用机械或人工平整场地,平整后地面依势自然排水。复垦为耕地的上部覆土,厚度不得小于0.5m,其中耕种层厚度不得小于0.3m,表土层厚度不小于0.2m,覆土层内不含障碍层,耕作层内砾石含量不大于10%,土壤的pH值5.5~8.5,含盐总量不大于3%,以利于农作物生产。另外利用原采坑依势恢复水面79852.65m2(119.78亩)及其它用地922.13m2(约1.38亩)。 2.5景观养殖蓄水工程 采用爆破法疏通1#坑与2#坑间的通道,现地面标高平均约40m,通道底标高控制在16m,开挖土石面积3422.8m2,方量约43497.6m3,使水体相互连通,改善水体的微循环环境,改善人们的视觉环境美感,使采石坑治理后成为一个养殖小型蓄水水库,供游人休闲、观赏、垂钓,同时可用于周边农田抗旱之用。 2.6绿化工程 绿化工程设计基本原则是根据整治的需要,因地制宜,适地适树,栽种以乡土树种为主,构建田园生态防护体系。沿村级道路两侧、采石坑水塘四周环塘路外侧挖坑栽种柳树、松树等常绿乔木,最小种植株距为3m,共计1187棵(村级道路两侧621棵;水塘四周环塘路外侧566棵),栽植方法是挖坑覆土栽培,坑的面积1m2、深度1m,挖方量1187m3,回填土方量1187m3;荒坡面积65967.01m2(约98.95亩)经削坡平整后采用挖宕穴覆土的方法栽种桃树共计7330棵,坑的面积1m2、深度1m,株距为3m,挖宕穴7330m3,回填土方量7330m3;削坡平台长度共计530m,两侧栽种藤本植物,株距为1.5m,坑的面积1m2、深度0.5m,共计707棵,挖宕穴353.5m3,回填土方量353.5m3,利用上爬下挂的特点遮盖采场高陡边坡,对岩石坡面覆绿。藤本植物可选择缠绕或攀援向上生长较强的植物,如葡萄、紫藤、爬墙虎等木质藤本和牵牛花、长豇豆等草质藤本;栽植时间应选择在温度和雨量适宜的春季进行;后期养护包括喷水养护、追施肥料、病虫害防治、修剪与培土补植等。 3结论与预期成效 3.1结论 通过项目的实施,可以做到:(1)可有效改善涡阳县龙山矿区的景观环境和生态环境,消除遗留的地质灾害隐患,治理被破坏的生态环境,消除202省道视觉污染,促进涡阳县社会经济的可持续发展;(2)可开发利用矿区被破坏的土地资源,改良矿区生态环境,使涡阳作为安徽历史文化名城的旅游资源能够得以进一步发挥,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益;(3)可以消除崩塌、滑坡地质灾害隐患,避免矿山地质灾害的发生,保障矿区周边人们的生命财产安全。 3.2预期成效 (1)减灾效益。通过矿山地质环境综合治理,使采石坑四周边坡处于稳定状态,能有效地消除地质灾害隐患、减轻矿山地质灾害对当地居民的生命、财产的危害,改善居民的生活环境,具有较好的减灾效益。(2)社会效益。通过矿山地质环境综合治理,将废弃的荒地变成农用地、建设用地、果园等,能使土地的效益得到很大提高,增加县域经济的发展后劲;而且,能提高当地老百姓的生活水平,具有明显的社会效益。 作者:李向前 王冰 王莹莹 单位:安徽省地质环境监测总站 地质环境论文:地方矿区地质环境整顿策略 本文作者:白刚刚 袁时祥 彭亮 单位:青海省水文地质工程地质环境地质调查院 青海省矿山地质环境现状 青海省东部地区采砂场地质环境破坏现状。青海东部地区人多地少,土地利用粗放,可供耕作的土地资源十分有限。加之基础建设又主要集中分布于此,以建材类资源为主的矿产资源开发,导致青海东部地区大大小小的采砂坑场遍布了湟水流域各大支流。不仅挖损、压占了大量耕地资源、破坏了地貌景观,而且造成了大面积的含水层结构破坏和水土流失,严重影响了青海东部地区的自然地貌景观和水土涵养。青海东部地区采砂场主要集中分布于湟水谷地及其支流谷地一带。据调查:区内累计过采面积达13337hm2之多。压占挖损土地、地貌景观改变、含水层结构破坏、水土流失等环境地质问题十分突出。具体表现在以下几方面:采砂过程中,由于地质环境保护等措施缺失或未能落实到位,尾矿随意堆放,采坑不能及时回填处理,致使采区堆积了大量的固体松散物,在挖损、压占大面积耕地资源的同时,也严重阻碍了沟道的泄洪能力,松散而随意堆放的尾砂料为泥石流储备了大量的物质来源,严重威胁着下游居民的生命财产安全;另一方面在开采过程中未能按一定的边坡开挖比进行合理开挖及缺乏必要的安全意识,局部地段已形成高5~20m、长数百米的高陡边坡,在流水侵蚀和重力作用下常失稳致灾坍塌,威胁当地居民安全。 青海省三江源区、内陆河源头区砂金矿区地质环境破坏现状。青海省三江源区、内陆河源头区系纯牧业区,经济发展水平十分滞后,草场植被是当地牧民群众赖以生存和发展的物质基础,畜牧业是当地唯一的主体经济,牧业生产方式以自然放牧为主,经济结构单一。由于江河源头区砂金资源丰富,采金历史悠久,最早可追溯至上世纪20~30年代,受当地丰富的砂金资源的诱惑、经济利益的驱动及当地亟待改变的贫穷落后面貌,同时也限于当时特殊的历史时期,造成矿区长期处于无序的乱采滥挖状态之中,致使原本就很脆弱的原始生态环境及草场植被遭到了严重破坏,自然生态环境日趋恶化。据调查,三江源地区及内陆河源头区的群采砂金活动累计损毁土地面积高达20000多hm2,该类矿山自上世纪90年代末全面禁采关停后,矿山地质环境治理责任人由于历史原因已经灭失。2004~2011年年底,地质技术人员赴野外对已破坏的矿区进行了实地调查。调查成果为:开采方式有两种,即群众性开采及大规模机械化开采。过采区主要分布于河谷开阔处的低阶地及河漫滩地带,地表原始生态环境多为河谷阶地草原和河漫滩裸地,砂金矿过采对矿山地质环境的破坏程度十分严重。过采区内几乎未经过平整,砂堆如山、连绵不断,沟坑遍布、纵横交错。过采区面积1061.6hm2,挖损破坏河道长度数百公里,遗留采金坑塘数以万计,其中大的坑塘长150m,宽100m,面积近15000m2,坑深10m以上。面积在500~1000m2的坑塘更是随处可见,且多呈串珠状相连,坑塘周边的废弃砂砾堆积松散,高出原地面5~15m,与塘底相对高差达10~20m。砂堆数万个,其中高4~23m,方量大于5000m3的砂堆数量众多,高2~8m,方量在1000~5000m3的砂堆遍布过采区,多呈浑圆状,受矿体延展方向控制,部分相邻的砂堆则构成了沿沟谷方向展布的条状砂梁,由于堆弃高度过大,加之近水一侧的侧蚀作用,其顶部多变形开裂,易发生坍塌从而加剧水土流失。 青海省北部煤、铀矿区地质环境破坏现状。青海省北部分布有较丰富的煤炭资源,亟待改变的贫穷落后面貌以及当时特殊的历史时期,导致煤矿的开采长期处于无计划的乱采滥挖状态之中,致使原始生态环境遭到了破坏,自然生态环境日趋恶化,矿山安全隐患随时危及人民群众生命安全。目前该类矿山主要有祁连县默勒煤矿、门源回族自治县红旗煤矿、瓜拉煤矿、西宁市大通煤矿。煤矿区多为上世纪80年代中期群众无序开采形成,历经20多年的反复开采致使矿区地质环境和土地植被遭到严重破坏,生态环境日趋恶化。采煤对区内地质环境的破坏主要表现为对草地土壤层的破坏、地形地貌景观破坏、河流改道、土地生产力的破坏以及由此引发的土壤侵蚀、水土流失等问题。据实地调查,采煤区历经多年的采挖,破坏现象极其严重。主要表现在以下方面:采煤破坏草地数千公顷,以剥离和占压为主。对原有地形地貌景观破坏程度大,采煤矿井和祼露的尾矿堆随处可见。开采方式以井采为主,有硐、竖井、斜井等沿山体走向展布。尾矿堆主要分布在矿井四周,多呈不规则椭圆状顺坡堆放,尾矿堆积较为凌乱,一般高2~3m,最高达4m,直径3~10m,最大达20m。矿井治理和尾矿回填、整平整治难度大。由于采煤弃渣随意堆放引起河道改向,地表水溢流对凸岸的冲蚀作用强烈,致使漫滩面积增大,低洼地多成积水塘。采煤对土地生产力的破坏程度率达80%以上,造成大面积土地沙砾化,水土涵养能力下降。矿井井口四周发育圆弧形崩滑体,地质灾害隐患大。 青海省矿山地质环境治理方法及成效 矿山地质环境治理,是一个地质学、生态学、生物学等多门学科紧密结合的系统工程。矿山地质环境问题以野外调查、分析可行性研究工作为基础,针对不同地层岩性,不同矿种(类),不同规模,不同开采方式,产生的地质环境问题亦不同,工程治理措施和方案也不尽相同。工程治理措施和效果是解决矿山地质环境问题的关键,近年来该类项目得到了中央财政、地方财政资金来源的支持,使矿山地质环境治理工程得以实施,并取得非常大的成果。 砂金矿山地质环境治理方法及成效。通过对青海境内砂金矿区采取宜牧则牧的原则进行了地质环境治理,其主要方法为:首先是通过采取复坑平整措施将过采区高低不平的裸地整理成一定坡度(尽可能平缓)的平顺地面,以减少降水对坡面的冲蚀作用,控制水土流失。其次利用改土、客土回填等手段改善裸地的土壤状况,为没有土壤或母质的裸地坡面创造土壤环境。再通过工程措施、植物生态重建技术、利用人为工程手段或措施在植被恢复困难的裸地坡面上,为植物生长创造与其相适应的土壤环境、水分环境等一系列必要的生存条件,引入先锋群落完成裸露地面的初期覆盖,防止该地区的侵蚀和水土流失,为本地物种的重新侵入和目标群落的形成创造前期条件。治理成效:(1)修复河道确保河流行洪畅通,减少泥石流地质灾害发生的机率。(2)原始地貌得以基本恢复。(3)恢复被破坏的草地资源,使植被覆盖率达到70%以上。 #p#分页标题#e# 采砂(石)场地质环境治理方法及成效。通过对青海东部地区采砂(石)场采取矿山地质环境治理和土地复垦相结合的治理方式,宜农则农、宜林则林的原则,采取了削方、填筑、覆坑平整、客土回填、支渠、农渠、生产路、防洪堤、人工栽植树木等多项治理措施对破坏区进行了治理。取得了以下成效:(1)基本修复了采砂(石)场及其周边的地质环境,消除了地质灾害隐患;(2)有效增加了耕地面积,提高了土地利用价值,促进了地区经济发展,将原本废弃的土地生产力破坏严重的矿山用地建设成为高效、高产、优质的耕地,治理后经济效益十分明显。 煤矿、铀矿山地质环境治理方法及成效。通过青海省煤、铀矿老矿区的地质环境治理项目的实施,采取尾矿回填、整平尾矿恢复原始地形地貌、封堵矿井、整治修复河道、地质灾害防治、人工种草、围栏封育恢复植被等多项治理措施。取得了以下成效:(1)加强洞口围岩稳定性,减少了采矿引发的地质灾害发生机率,防止出现新的偷采盗采行为;(2)基本恢复了原始地质环境,植被得到恢复,原本满目苍痍的地貌得到基本修复。 青海省矿山地质环境治理工程成果 青海省东部地区采砂场矿山地质环境治理工作始于2007年,截至2011年度财政投资投入约13500万元,综合治理面积1666.6hm2,其中新增耕地约33hm2,恢复耕地近133hm2。青海省三江源地区、内陆河江河源头区砂金矿山地质环境治理工作始于2004年,截至2011年度财政投资投入约42000万元,综合治理面积7628.1hm2,其中恢复草地近7000hm2。青海省北部煤矿矿山地质环境治理工作始于2005年,截至2011年度财政投资投入约1000万元,综合治理面积166.6hm2。从2004~2011年下达的矿山地质环境治理工程共计48项,累计投资约5.65亿,预计未来产生社会、环境、经济效益可达到投资的5倍。项目工程量超出原定计划,通过国土资源部、省财政厅、省国土厅、地方政府及国土资源部门验收,48个项目工程质量均达到优良全部通过验收。通过矿山地质环境治理工程有效增强了牧民群众保护生态环境的意识,增进了民族团结,有利于社会稳定。水土流失得到有效控制,生态环境得到明显改善,最终实现土地可持续利用,促进经济、社会、生态的和谐发展,推进社会主义新农村建设,保护人民生命和财产安全,促进生态环境与经济社会的和谐发展。 结语 青海省矿山地质环境治理工作始于2005年,截至2011年度财政投资投入约5.65亿元,完成综合治理面积9461hm2,其中恢复耕地1666hm2,恢复草地7795hm2。通过矿山地质环境治理工程的实施,取得了较大的经济、社会、环境效益。 地质环境论文:贵州省煤矿矿山地质环境问题及对策 摘要:煤炭是贵州省最主要的矿产资源,省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。本文全面阐述了贵州省煤矿开采技术条件,分析了矿山存在的主要环境地质问题及危害,提出了矿山地质环境防治的措施与对策。 关键词:贵州;煤矿;矿山;地质环境 1前言 贵州处于我国二级台阶的云贵高原,是世界连片喀斯特面积最大的中国西部喀斯特山区中心,其生态环境十分脆弱。煤炭是贵州最重要的固体化石能源矿产,也是中国南方最重要的聚煤区,素有“江南煤海”之美誉,查明的资源储量居全国第五位。贵州省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。 2开采技术条件 晚二叠世的煤炭查明资源储量和预测资源量以及原煤产量均占全省的98%以上,是贵州最为主要的煤炭资源赋存层位。根据矿山开采的煤田地质特征,特别是含煤地层、上覆岩层和下伏岩层的水文地质、工程地质、环境地质以及区域地貌等差别,将贵州晚二叠世煤矿的开采技术条件为3个不同的区域,其中煤炭的开采主要集中在集中在黔西区。 3主要矿山地质环境问题 贵州境内煤矿资源丰富,开采年代久远,开发程度高,开采方式均为井下开采,矿业的开发严重地扰动破坏了矿区原生的地质环境结构,使区内的地质环境条件变得非常脆弱,引发了很多地质环境问题,尤其以矿山地质灾害最为严重。 3.1矿山地质环境问题及其危害 3.1.1矿山地质灾害 贵州省煤矿矿区内地质灾害发育,特别是大中型矿山引起的地质灾害尤为严重,煤矿开采引发的地质灾害占全省矿山地质灾害80%以上。地质灾害类型以地面塌陷、地裂缝为主,其次是滑坡、崩塌;地质灾害规模以中小型为主,占全省矿山地质灾害90%以上。 3.1.2地下含水层影响破坏 矿山在开采过程中,形成了大量采空区,切断和破坏了区域地下水均衡,同时致使矿层及上覆岩体遭到破坏,改变了地下水自然流场及补给、径流、排泄条件,造成地下水位下降,地下水水量减少,浅层地下水枯竭,地表泉点流量减少、甚至断流。 3.1.3地形地貌及土地影响破坏 煤矿对地形地貌及土地影响破坏主要分布于采空区、工业广场、煤矸石堆场、尾矿库。其表现形式主要为工业广场、煤矸石堆场、尾矿库等对土地资源占用,地质灾害对地形地貌及土地资源的影响破坏。 3.1.4矿山废水、废渣影响 煤矿所产生的废渣煤矸石与其它废渣混合堆放,其堆放场一般在矿区附近沿斜坡或沟谷堆放,在雨水的淋滤作用下,对其周边土壤污染及下游河沟水体造成污染。大部分中小型煤矿的污水处理池基本上没有正常运转,矿坑水、洗煤水直接排放到附近沟谷或河流,沿着河沟径流方式污染下游地表水和地下水,沿途污染土壤、林地或者低洼地带的耕地。 3.2导致矿山地质环境问题的主要因素 3.2.1自然因素 (1)地形地貌条件贵州地貌复杂,类型多样,特别是喀斯特地貌更为突出,而全省的大多数矿山都位于喀斯特山区,采矿环境极其脆弱和敏感,矿山地貌环境易损性大。(2)“上硬下软”的地质结构贵州的煤层主要分布在晚二叠世地层中,岩性为岩质较软的泥岩、粉砂岩、砂岩、煤层等,上覆地层为新三叠世地层,岩性以较坚硬的白云岩、灰岩等,透水性好,岩溶发育,地质结构条件“上硬下软”,开采下部软弱地层中的煤层,易破坏斜坡的稳定性,使得上覆岩体失去支撑,易沿自身垂直不利结构面向临空方向产生卸荷掉块形成崩塌,下部的坡体在上部的荷载作用下易形成滑坡。(3)矿层埋藏浅,矿层多贵州省内大部分煤矿的可采煤层埋藏深度小,多数在500m之内,煤层厚度小,平均厚度一般1.5~3.5m,且可采煤层层数多,一般10~20层。由于安全厚度小,采煤形成的大面积的采空区造成地表发生变形破坏,常发生地面塌陷、地裂缝、地面井泉枯竭及土地破坏等矿山地质环境问题。(4)气候因素据统计,贵州有95%以上的滑坡、崩塌、泥石流发生在6~10月,地面塌陷、地裂缝也多发生在雨季。强降雨使岩土体迅速饱水、软化,岩土体强度降低,易使岩土体失去平衡,诱发地质灾害,因此雨季是矿山地质灾害多发时期。 3.2.2人为因素 (1)历史原因贵州的矿业开发历史较长,90年中后期矿山大量地增加,乡镇及个体矿山大肆进行掠夺式开采。进入21世纪,以能源矿山开发为主体矿业更是全面迈进了一个新高潮期。大部分矿床未经严格地勘探,大部分矿采区也没有进行科学的设计,开采较混乱,矿山地质环境保护意识不高。(2)技术水平低下贵州省内绝大多数矿山企业规模较小,技术装备和生产工艺落后,不注重新方法新技术的应用,经营粗放。开局不够合理,大矿小开、一矿多开、重复建设等问题较突出。产品结构单一,煤炭以原煤、精煤、焦煤为主,深加工能力薄弱,基本上靠消耗资源来换取原始的经济效益。(3)不合理的采矿活动目前区内仅一些大中型国有矿山基本做到了开采有规范、有规划。而大多数中小型矿山不按照有关规范进行,不按勘察和开采设计方案开挖、越界开采、矿渣任意乱堆乱排等,一些矿山不按规范留设保安矿柱,造成地质灾害、土地破坏及环境污染等一系列矿山地质环境问题严重。 4矿山地质环境保护与治理对策建议 4.1加强执政能力建设 2004年9月19日中国共产党第十六届中央委员会第四次全体会议通过了“中共中央关于加强党的执政能力建设的决定”,必须坚持科学执政、民主执政、依法执政,不断完善党的领导方式和执政方式。4.1.1政府有法必依、违法必究从目前调查情况来看,矿区“官商勾结”现象很普遍,很多政府人员在企业有“干股”,污水处理等许多措施形同虚设,平时根本不启用或根本不达标,只是为了应付检查。4.1.2建立健全政令制定、决策、监督程序目前许多矿山政策的制定有很大随意性和不可执行性,政策多以宣言、口号式为主。另外,许多矿山政策不具备稳定性和连续性,换一个领导就换一套制度。比如“煤矿企业兼并重组政策”矿井设计规模一年多过一年,煤矿企业为达到标准,纷纷提高产能,全省的产能大幅提高,对矿山地质环境的破坏更加严重。 4.2完善矿山环境保护的相关法规和标准 多年来中央和省政府相继出台了很多矿山环境保护相关法规和标准,但这些法规和标准缺乏可实际操作性的条文,处罚力度不够,导致执法部门监管时困难重重,需要进一步完善、细化,做到有法可依。 4.3加强执法和监管力度 贵州省内煤矿偷排废水、废渣等的现象非常严重,矿山环境保护与恢复治理没有有效落实,各级人民政府要加强矿山地质环境保护监督管理,加大执法力度。 4.4严格执行矿山环境治理保证金制度 各级政府应当认真贯彻《贵州省地质环境保护条例》,对新建和生产矿山企业要严格执行矿山环境治理保证金制度。按照“谁破坏、谁治理;谁投资,谁受益”的原则,明确治理责任,保证资金到位和工作落实。 4.5依靠科技进步,推动矿山环境保护与治理科学化 加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,增加科技投入,促进资源综合利用和环境保护产业化。引进和开发适用于矿区损毁土地复垦和生态重建新技术,进行矿区生态重建科技示范工程研究,加大矿山环境治理与土地复垦力度。
矿山地质论文:贵州省煤矿矿山地质环境问题及对策 摘要:煤炭是贵州省最主要的矿产资源,省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。本文全面阐述了贵州省煤矿开采技术条件,分析了矿山存在的主要环境地质问题及危害,提出了矿山地质环境防治的措施与对策。 关键词:贵州;煤矿;矿山;地质环境 1前言 贵州处于我国二级台阶的云贵高原,是世界连片喀斯特面积最大的中国西部喀斯特山区中心,其生态环境十分脆弱。煤炭是贵州最重要的固体化石能源矿产,也是中国南方最重要的聚煤区,素有“江南煤海”之美誉,查明的资源储量居全国第五位。贵州省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。 2开采技术条件 晚二叠世的煤炭查明资源储量和预测资源量以及原煤产量均占全省的98%以上,是贵州最为主要的煤炭资源赋存层位。根据矿山开采的煤田地质特征,特别是含煤地层、上覆岩层和下伏岩层的水文地质、工程地质、环境地质以及区域地貌等差别,将贵州晚二叠世煤矿的开采技术条件为3个不同的区域,其中煤炭的开采主要集中在集中在黔西区。 3主要矿山地质环境问题 贵州境内煤矿资源丰富,开采年代久远,开发程度高,开采方式均为井下开采,矿业的开发严重地扰动破坏了矿区原生的地质环境结构,使区内的地质环境条件变得非常脆弱,引发了很多地质环境问题,尤其以矿山地质灾害最为严重。 3.1矿山地质环境问题及其危害 3.1.1矿山地质灾害 贵州省煤矿矿区内地质灾害发育,特别是大中型矿山引起的地质灾害尤为严重,煤矿开采引发的地质灾害占全省矿山地质灾害80%以上。地质灾害类型以地面塌陷、地裂缝为主,其次是滑坡、崩塌;地质灾害规模以中小型为主,占全省矿山地质灾害90%以上。 3.1.2地下含水层影响破坏 矿山在开采过程中,形成了大量采空区,切断和破坏了区域地下水均衡,同时致使矿层及上覆岩体遭到破坏,改变了地下水自然流场及补给、径流、排泄条件,造成地下水位下降,地下水水量减少,浅层地下水枯竭,地表泉点流量减少、甚至断流。 3.1.3地形地貌及土地影响破坏 煤矿对地形地貌及土地影响破坏主要分布于采空区、工业广场、煤矸石堆场、尾矿库。其表现形式主要为工业广场、煤矸石堆场、尾矿库等对土地资源占用,地质灾害对地形地貌及土地资源的影响破坏。 3.1.4矿山废水、废渣影响 煤矿所产生的废渣煤矸石与其它废渣混合堆放,其堆放场一般在矿区附近沿斜坡或沟谷堆放,在雨水的淋滤作用下,对其周边土壤污染及下游河沟水体造成污染。大部分中小型煤矿的污水处理池基本上没有正常运转,矿坑水、洗煤水直接排放到附近沟谷或河流,沿着河沟径流方式污染下游地表水和地下水,沿途污染土壤、林地或者低洼地带的耕地。 3.2导致矿山地质环境问题的主要因素 3.2.1自然因素 (1)地形地貌条件贵州地貌复杂,类型多样,特别是喀斯特地貌更为突出,而全省的大多数矿山都位于喀斯特山区,采矿环境极其脆弱和敏感,矿山地貌环境易损性大。(2)“上硬下软”的地质结构贵州的煤层主要分布在晚二叠世地层中,岩性为岩质较软的泥岩、粉砂岩、砂岩、煤层等,上覆地层为新三叠世地层,岩性以较坚硬的白云岩、灰岩等,透水性好,岩溶发育,地质结构条件“上硬下软”,开采下部软弱地层中的煤层,易破坏斜坡的稳定性,使得上覆岩体失去支撑,易沿自身垂直不利结构面向临空方向产生卸荷掉块形成崩塌,下部的坡体在上部的荷载作用下易形成滑坡。(3)矿层埋藏浅,矿层多贵州省内大部分煤矿的可采煤层埋藏深度小,多数在500m之内,煤层厚度小,平均厚度一般1.5~3.5m,且可采煤层层数多,一般10~20层。由于安全厚度小,采煤形成的大面积的采空区造成地表发生变形破坏,常发生地面塌陷、地裂缝、地面井泉枯竭及土地破坏等矿山地质环境问题。(4)气候因素据统计,贵州有95%以上的滑坡、崩塌、泥石流发生在6~10月,地面塌陷、地裂缝也多发生在雨季。强降雨使岩土体迅速饱水、软化,岩土体强度降低,易使岩土体失去平衡,诱发地质灾害,因此雨季是矿山地质灾害多发时期。 3.2.2人为因素 (1)历史原因贵州的矿业开发历史较长,90年中后期矿山大量地增加,乡镇及个体矿山大肆进行掠夺式开采。进入21世纪,以能源矿山开发为主体矿业更是全面迈进了一个新高潮期。大部分矿床未经严格地勘探,大部分矿采区也没有进行科学的设计,开采较混乱,矿山地质环境保护意识不高。(2)技术水平低下贵州省内绝大多数矿山企业规模较小,技术装备和生产工艺落后,不注重新方法新技术的应用,经营粗放。开局不够合理,大矿小开、一矿多开、重复建设等问题较突出。产品结构单一,煤炭以原煤、精煤、焦煤为主,深加工能力薄弱,基本上靠消耗资源来换取原始的经济效益。(3)不合理的采矿活动目前区内仅一些大中型国有矿山基本做到了开采有规范、有规划。而大多数中小型矿山不按照有关规范进行,不按勘察和开采设计方案开挖、越界开采、矿渣任意乱堆乱排等,一些矿山不按规范留设保安矿柱,造成地质灾害、土地破坏及环境污染等一系列矿山地质环境问题严重。 4矿山地质环境保护与治理对策建议 4.1加强执政能力建设 2004年9月19日中国共产党第十六届中央委员会第四次全体会议通过了“中共中央关于加强党的执政能力建设的决定”,必须坚持科学执政、民主执政、依法执政,不断完善党的领导方式和执政方式。4.1.1政府有法必依、违法必究从目前调查情况来看,矿区“官商勾结”现象很普遍,很多政府人员在企业有“干股”,污水处理等许多措施形同虚设,平时根本不启用或根本不达标,只是为了应付检查。4.1.2建立健全政令制定、决策、监督程序目前许多矿山政策的制定有很大随意性和不可执行性,政策多以宣言、口号式为主。另外,许多矿山政策不具备稳定性和连续性,换一个领导就换一套制度。比如“煤矿企业兼并重组政策”矿井设计规模一年多过一年,煤矿企业为达到标准,纷纷提高产能,全省的产能大幅提高,对矿山地质环境的破坏更加严重。 4.2完善矿山环境保护的相关法规和标准 多年来中央和省政府相继出台了很多矿山环境保护相关法规和标准,但这些法规和标准缺乏可实际操作性的条文,处罚力度不够,导致执法部门监管时困难重重,需要进一步完善、细化,做到有法可依。 4.3加强执法和监管力度 贵州省内煤矿偷排废水、废渣等的现象非常严重,矿山环境保护与恢复治理没有有效落实,各级人民政府要加强矿山地质环境保护监督管理,加大执法力度。 4.4严格执行矿山环境治理保证金制度 各级政府应当认真贯彻《贵州省地质环境保护条例》,对新建和生产矿山企业要严格执行矿山环境治理保证金制度。按照“谁破坏、谁治理;谁投资,谁受益”的原则,明确治理责任,保证资金到位和工作落实。 4.5依靠科技进步,推动矿山环境保护与治理科学化 加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,增加科技投入,促进资源综合利用和环境保护产业化。引进和开发适用于矿区损毁土地复垦和生态重建新技术,进行矿区生态重建科技示范工程研究,加大矿山环境治理与土地复垦力度。 作者:刘勇 胡屿 单位:贵州省地质环境监测院 矿山地质论文:湖北省矿山地质环境保护及治理 摘要:按照国土资源部《矿产资源规划编制实施办法》(国土资源部[2012]第55号令)、《国土资源部关于开展第三轮矿产资源规划编制工作的通知》(国土资规函[2014]35号文)等要求,湖北省国土资源厅组织编制了《湖北省矿产资源总体规划(2016-2020年)》。为了夯实规划编制基础,明确规划思路、目标、方案及实施措施,为规划编制提供翔实依据,保证规划的科学性、合理性和可操作性,在规划编制前,规划编制项目组完成了包括“矿山地质环境专题研究”等共七项规划专题研究工作。本文就湖北省矿山地质环境保护与治理恢复主要指标进行研究。 关键词:矿山地质环境保护;治理恢复;主要指标研究 1矿山地质环境保护与治理恢复主要指标 矿山地质环境保护与治理恢复规划指标主要包括历史遗留矿山地质环境问题治理面积、废弃矿区土地复垦面积,均为约束性指标。主要根据我省目前矿山地质环境治理现状、土地复垦情况、有关法规、政策要求及“十三五”期间矿产资源开采对矿山地质环境影响预测分析资料,提出约束性指标,并将指标分解、落实到后续的矿山地质环境治理恢复重大工程、矿区土地复垦重大工程、矿山复绿行动重大工程等之中。1.1历史遗留矿山地质环境问题治理指标据湖北省矿山地质环境影响综合评估分区结果,我省矿山地质环境影响严重区、较严重区总面积4020.5224平方公里。根据党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神,为贯彻落实《中共中央国务院印发<生态文明体制改革总体方案>》(2015年9月21日)、《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》(中发[2015]12号)、《全国生态功能区划(修编版)》(环境保护部中国科学院2015年11月)、《国土资源部工业和信息化部财政部环境保护部国家能源局关于加强矿山地质环境恢复和综合治理的指导意见》(国土资发[2016]63号)、《财政部国土资源部环境保护部关于推进山水林田湖生态保护修复工作的通知》(财建[2016]725号)等政策性文件,完善环境治理和生态修复制度,促进全省矿产资源开发利用与矿山地质环境保护协调发展,全面推进生态文明和生态国土建设,规划2016~2020年,中央财政、省级财政资金支持的历史遗留矿山地质环境问题治理面积:40.21平方公里(占矿山地质环境影响严重区、较严重区总面积1.0﹪)。依据《湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法》(省政府令2007年第298号)、《湖北省财政厅、湖北省国土资源厅关于贯彻执行<湖北省矿山地质环境恢复治理备用金管理办法>》有关问题的通知”(鄂财综发[2007]42号)、《省人民政府办公厅关于加强矿山地质环境保护治理的实施意见》(鄂政办发[2015]80号)等文件精神,规划2016~2020年,市级财政、县级财政以及多方筹措的社会资金支持的历史遗留矿山地质环境问题治理面积:40.21平方公里(占矿山地质环境影响严重区、较严重区总面积1.0﹪)。1.2废弃矿区土地复垦指标根据湖北省矿山土地利用现状,必须严格执行《土地复垦条例》(中华人民共和国国务院令第592号2011年3月5日公布)、《湖北省国土资源厅关于贯彻实施<土地复垦条例>的通知》(鄂土资发[2011]102号)、《土地复垦条例实施办法》(2012年12月11日国土资源部第4次部务会议审议通过)。同时遵照《国土资源部关于开展工矿废弃地复垦利用试点工作的通知》(国土资发[2012]45号)、《国土资源部关于印发<历史遗留工矿废弃地复垦利用试点管理办法>的通知》(国土资规〔2015〕1号)等文件精神,组织落实好矿区历史遗留损毁土地、新开工矿活动损毁土地的复垦工作,矿业开发占用及破坏土地资源得到恢复与控制。规划到2020年,废弃矿区土地复垦面积75平方公里。 2矿山地质环境保护与治理规划分区 2.1分区原则及依据 2.1.1分区原则 (1)按照《国土资源部办公厅关于印发<省级矿产资源总体规划编制技术规程>和<市县级矿产资源总体规划编制指导意见>的通知》(国土资厅发[2015]9号)要求,参照《全国矿产资源集中开采区矿山地质环境调查技术要求(修改稿)》(中国地质环境监测院2012年3月),依据湖北省矿山地质环境影响综合评估分区结果,结合矿山地质环境发展变化趋势分析。(2)在划定矿山地质环境保护与治理分区时,主要考虑突出矿产资源集中开采区,使矿山环境预防、保护、治理工作更有针对性,以达到提高矿山环境监测精度、实现矿山环境的有效保护、确保矿山环境恢复治理成效显著。兼顾考虑国家、企业和社会对矿山地质环境保护与治理的承担能力。(3)按照“区内相似,区间相异”的原则,在具体分区时,首先明确各区属性,制定分区依据,确保不出现存在交叉属性的区域。 2.1.2分区依据 (1)矿山地质环境重点治理区。主要包括:矿山环境问题严重的大中型老矿区;存在地质灾害隐患的矿区;矿山地质环境恢复治理后社会、环境、经济效益明显的矿区;城市周边、重要交通干道两侧矿山环境破坏较严重的矿区;省级以上风景名胜区和自然保护区开采破坏严重的矿区。(2)矿山地质环境一般治理区。主要包括:矿产资源开发对环境造成较大破坏、矿山环境问题对工农业生产和经济发展造成一定影响的区域。(3)矿山复绿重点区。主要包括:湖北省境内重要自然保护区、景观区、居民集中生活区的周边和重要交通干线、河流湖泊直观可视范围(简称“三区两线”)。(4)矿区土地复垦重点区。主要包括:《全国生态功能区划(修编版)》(环境保护部中国科学院2015年11月)确定的秦岭-大巴山生物多样性保护与水源涵养重要生态功能区、三峡库区土壤保持重要生态功能区以及《国家发展改革委关于印发<大别山革命老区振兴发展规划>的通知》(发改地区〔2015〕1400号)、《中共湖北省委办公厅湖北省人民政府办公厅关于印发<湖北大别山革命老区经济社会发展试验区建设规划(2011~2020年)>的通知》(鄂办发〔2011〕40号)确立的大别山革命老区经济社会发展试验区之内的历史遗留废弃矿区损毁的土地。 2.2矿山地质环境保护与治理规划分区 矿山地质环境保护与治理规划分区结果主要依据《2012~2013年湖北省矿山地质环境调查报告》(湖北省地质环境总站2014年11月)相关成果,并根据目前我国生态文明建设的最新要求、工矿废弃地复垦利用的最新政策、治理资金投入新动向、政府相关职能管理部门的需求作出适当调整。全省共划分出矿山地质环境重点治理区、矿山地质环境一般治理区、矿山复绿重点区以及矿区土地复垦重点区等。1)矿山地质环境重点治理区:全省划分出矿山地质环境重点治理区38处,总面积2020平方千米。2)矿山地质环境一般治理区:全省划分出矿山地质环境一般治理区49处,总面积2000平方千米。3)矿山复绿重点区:全省划分出矿山复绿重点区9处,总面积211平方千米。4)矿区土地复垦重点区:根据湖北省矿山土地利用现状,拟定需要中央财政、省级财政重点投入的矿区土地复垦重点区7个,总面积495平方千米。 3矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署 3.1矿山地质环境保护与治理恢复重大工程的确定原则 矿山地质环境保护与治理恢复工程是保护矿山环境、治理矿山地质环境问题、恢复矿山生态功能、保障矿山环境良性和可持续发展的重要措施。因此,为保证在时间和空间对矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署的合理、科学,需坚持以下原则: 3.1.1坚持统筹规划原则 在就矿山地质环境治理与恢复重大工程规划的过程中,考虑我省国民经济的实际发展水平以及承载能力,始终坚持统筹规划以及突出重点的原则,相关管理人员必须要做到因地制宜以及量力而行,然后在此基础上,结合矿山地质的实际环境保护与治理区域的成果,从时间维度以及空间维度上对治理工程进行合理化安排,从而制定出科学化的实施方案,实现目标的明确化,做到治理工作的务求实效,脚踏实地的完成治理任务。 3.1.2坚持“以人为本”的原则 在实际工作过程中,工作人员不仅要高度重视影响范围的实际大小、地面塌陷突发性矿区治理以及危害相对严重的边坡地质灾害治理,而且还必须要兼顾矿区附近区域的水资源枯竭情况以及饮用水污染情况,就矿区居民生存环境进行严格治理,从而最大限度减少矿地纠纷,有效维护矿区周围日常生产生活秩序,确保矿区居民生命财产安全,起到预防以及减少矿区经济损失的重要作用。 3.1.3按照轻重缓急,分批实施的原则 矿山环境恢复治理,必须要有一定数量的资金以及先进化的科学技术作为治理保障,在实际工作过程中要考虑到相关的财力、物力以及人力条件,进行分批治理,从而确保恢复治理工程的最终质量水平,实现预期治理效果。 3.1.4注重治理成效,强调可操作性原则 在矿山治理项目立项的时候,相关工作人员必须要认真开展前期论证工作与预期效益分析工作。在条件要求等同的时候,需要优先安排那些技术先进以及方法可行的项目,做到投入产出的合理化,增强治理效果。 3.2矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署 矿山地质环境保护与治理恢复重大工程主要部署在历史时期矿产资源开发对环境造成极大破坏,矿山环境问题对生态环境、工农业生产和经济发展造成较大影响的区域。重点考虑如下几个方面:(1)新中国成立前和计划经济时期建设的国有大中型老矿山、闭坑矿山和无法找到责任人的矿山,矿山环境问题严重。(2)矿产资源开发造成的环境问题随时对当地人民生命财产构成严重威胁的矿山。(3)矿山环境恢复治理后,社会、环境、经济效益明显。基于以上原则,本省重大工程主要以黄石、宜昌和荆门等矿山密集地区作为重点,将闭坑矿山以及正在生产中的国有大中型矿山作为治理重点,争取国家恢复治理项目和资金投入,适度配套地方恢复治理资金,督促矿山企业按照法定程序积极履行相关的矿山环境恢复以及治理义务。具体来说,在实际恢复治理工程开展过程中,相关工作人员必须要就矿区内部已经被破坏了的土地实施复垦以及绿化,然后就矿渣以及废水等实施无害化处理或者是再回收。治理工程主要针对矿山地质环境影响严重区,兼顾矿山地质环境影响较严重区,优先安排对人居安全和经济社会发展影响大,危害重的老矿山,加强综合治理。根据湖北省矿山地质环境治理区现状,研究提出需中央财政、省级财政资金支持的矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署在38个矿山地质环境重点治理区,布置44项矿山地质环境保护与治理恢复重大工程,工作区总面积40.49平方千米;需市级财政、县级财政以及多方筹措的社会资金支持的矿山地质环境保护与治理恢复重大工程部署在49个矿山地质环境一般治理区,布置49项矿山地质环境保护与治理恢复重大工程,工作区总面积39.92平方千米。 3.3矿区土地复垦重大工程部署 根据湖北省矿区土地复垦重点区现状,在我省重点城镇周边历史遗留的群采点(废弃露采场),研究提出需中央财政、省级财政资金支持的矿区土地复垦重大工程部署在7个矿区土地复垦重点区,布置7项矿区土地复垦重大工程,工作区总面积75平方千米。 3.4矿山复绿行动重大工程部署 依据《湖北省“矿山复绿”行动实施方案》(湖北省国土资源厅2012年12月)、《湖北省国土资源节约集约示范省创建矿山复绿实施方案》(湖北省国土资源厅2016年7月),优先在重要的自然保护区、景观区、居民集中生活区的周边和重要交通干线、河流湖泊直观可视范围(即“三区两线”),以及矿山地质环境破坏严重、影响人民生命财产安全的地区,研究提出需中央财政、省级财政资金支持的矿山复绿行动重大工程部署在9个矿山复绿重点区,布置9项矿山复绿行动重大工程,工作区总面积31平方千米。 作者:张金林 刘磊 李嵘 单位:湖北省地质环境总站 湖北省国土资源研究院 矿山地质论文:矿山地质环境保护及治理 摘要 :矿山中蕴含大量的矿产资源,然而伴随人类的开采活动,会对矿山周围的生态环境形成一定的破坏,开采过程中会形成陡直的开采边坡,影响自然状态下的岩石稳定性,遇有诱发地质灾害的因素作用后,极易发生滑坡、崩塌、泥石流等情况。因此,加强矿山地质环境保护与治理,显得越发重要起来。文章以青龙山石灰岩矿区为例,对矿山地质环境保护进行研究探讨了矿山治理的有效措施。 关键词 :矿山;地质环境现状;保护治理;对策 矿山企业不仅要注重安全生产,更要关注矿山地质环境保护,只要这两方面工作都认真做好后,才有利与矿山企业的可持续发展,使其发挥巨大的经济效益与社会效益[1]。本文笔者以青龙山石灰岩矿区为研究对象,深入分析了矿区地质环境现状及防治措施,希望能进一步促进矿山地质环境保护与治理。 1矿区地质环境现状 矿区地下水类型为碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶裂隙水。该资源型矿区经过多年的开采,严重破坏了原有的生态环境,导致很多采石平台以及陡崖的出现。不仅对区内地貌景观形成很大的破坏,而且导致大量的水土流失,存在崩塌等潜在地质灾害的发生隐患,矿区开采对地下水污染也有一定影响,废石堆放掩埋破坏原有覆盖的植被[2]。 2矿区地质灾害影响破坏现状 2.1崩塌 矿区采石陡崖均为崩塌地质灾害隐患区,特点不仅陡而且还非常高,并且存在很多岩体裂隙,很多岩石呈块状突出于破损面上,另外有大量的松散结构的风化层分布,遇到不良天气以及外力影响下,非常容易导致岩石崩落,造成崩塌灾害的发生,给生活其下部区域的人们造成安全威胁。 2.2水土流失 矿区开采活动,严重破坏了该区范围内的原有植被以及土地。特别是采用露天开采形式的矿山,破坏程度更加突出,引起矿山范围内出现大量的荒漠化现象,遇到降雨天气造成大量的水土流失,长期的降雨冲刷,使有机质被雨水带走,影响了土壤的团粒结构,土壤养分明显不足,给区内植被生长造成非常大的阻碍,因此,出现了很多裸露山体,影响区内生态环境。 2.3地质地貌景观破坏 伴随矿山开采,对区内原有的地质地貌形成了很大破坏,造成很多开采平台和陡崖的形成,这些陡崖与平台上没有植被生长,不仅破坏了原有的地貌,而且遇到诱发因素,非常容易导致崩塌现象的发生。而且很多矿井开采之后,占用了很多土地资源,又因其在山岭上方,给下面居住的民房造成很大威胁,影响人们的生命财产安全。同时,很大程度上对旅游景区的环境形成破坏,影响到区内优美的景色[3]。 3矿区地质环境稳定性分析 3.1边坡整体稳定性 根据相关调查,矿区内边坡主要为中厚岩层,属于寒武纪张夏组,非常坚硬,具有很强的抗风化性。调查发现矿区边坡这些岩石分化程度轻微,而且具有非常统一的岩性特征,综合研究认为区内边坡具有很好的稳定性,不会引起大的滑坡灾害[4]。 3.2边坡局部稳定性 在相关调查中发现,矿区内边坡坡面上分布着很多破碎的岩石,有些已经与母体进行分离,存在一定的安全隐患,容易诱发崩塌灾害,对景区内游人及附近居民安全构成威胁。 4矿山地质环境保护与治理恢复防治工程 4.1卸载危岩体 伴随采矿活动形成大量的采石陡崖,在陡崖区域内,分布着很多危岩体,这是危岩体是由于矿山开采过程中爆破手段与风化作用的结果,这些危岩体都存在非常大的安全隐患。主要采取卸载的方式进行治理,如果遇到危岩体体积过大,则运用静态爆破的手段进行分解卸载。对于较大的岩体,现行铁索固定,借助静态爆破手段加倒链形式将其卸下。 4.2“废石- 客土”回填工程 “废石 - 客土”回填工程主要用于采石陡崖的坡地以及采石形成的平台位置,首先,将回填区域内的杂物以及树根等进行清除,将有积水的坑穴进行填平,实施填土阶段,要加强检查与验收工作,保证填土质量。 4.3挡土墙工程 挡土墙设计使用M 7.5 浆砌石结构,以基岩为挡土墙的基点,并设置沉降缝,以间隔 15 m为规格进行设置,通常挡土墙应当入土在 0.1 m的范围,设置的挡土墙为 1.5 m的高度,底面为 1.1 m宽,顶面为 1.1 m宽,但要依照陡崖不同情况,具体进行调整。 4.4截排水工程 再用截排系统是为了有效应对雨水的冲刷,由于雨水会对回填土造成很大破坏,因此,必须采取有效的措施加以应对。主要的措施为设置地表排水系统,可以有效的拦截雨水,并将其进行汇流疏导。 4.5绿化工程 绿化是改善矿山生态环境的有利手段,本着经济、生态的模式进行种植,达到最大化的自然态,避免过多的投入管理与养护的投入,依照目前的种植基础,以乡土树种(侧柏、毛白杨、国槐等)为备选树种优先考虑,同时,种植模式应当达到乔、灌、草植物群落的多样化立体模式。 4.6治理效果 通过以上工程的实施,有效的恢复治理了开采过程中形成的原有生态环境的破坏,改善了梁山风景名胜区视野范围内的景观环境,为人们创造了良好的生活环境,使梁山风景区整体生态环境得到了很大提高。 5结语 文章以青龙山资源型矿区为例,探讨了矿山地质环境保护与治理。通过分析区内主要的地质环境问题,突出表现为崩塌和水土流失以及地质地貌景观的破坏。根据矿区不同的土地类型、破坏的特点和矿山终采后的情况确定。做到重点工程措施治理与植物措施相结合,充分发挥工程措施速效性和控制性,同时也要发挥生物措施的后续性和生态效应。在进行绿化工程中,应当在原有生态基础上,以乡土树种为首选,采用乔、灌、草立体化的种植模式,增加植物的生态多样性。同时,治理过程中,应当根据具体情况进行调整,确保矿山生态环境治理效果。 作者:温殿刚 单位:山东省第七地质矿产勘查院 矿山地质论文:矿山地质灾害勘查技术及防治措施 摘要:在我国国民经济发展中,矿山开采是十分重要的构成内容,对社会经济发展的作用也是不可估量的。在实际开采中,地质勘查是矿产开采的前提条件,地质勘查数据的精确与全面,能够实施安全开采矿山。本文在阐述矿山地质灾害勘察技术基础上,对地质灾害类型及应对防治措施进行了分析,希望能够推动我国矿山地质灾害技术的研究与发展。 关键词:地质灾害;勘查技术;防治措施 所谓的矿山地质灾害,主要是由人类采矿生产活动导致的矿区自然地质环境发生改变,对人们的日常生活与生产产生影响的灾害性地质作用或现象。其是地质灾害的一部分,同时也是自然灾害的重要内容。我国矿业资源比较丰富,随着经济的发展,矿产资源需求量逐步提高,且矿业发展粗放式管理模式长期占据主导地位,使得很多矿山地质环境面临严峻的形势,一部分矿区态势不断恶化。所以,正确认识矿山地质灾害勘查技术与防治措施,是十分必要的[1]。 1矿山地质灾害勘查技术 1.1地球信息技术 对于地球信息技术而言,其技术类型主要分为三种。①遥感技术(RS)。其从宏观角度对大面积区域做出了解释,为比例尺不同的航卫片解译工作提供便利。通过航卫解译,因其更加直观、真实而准确,为工作效率与质量的提升奠定了基础。②定位系统(GPS)。全天候、覆盖面广、精度高是该就似乎的主要优势,通过该技术,用户可以进行无源设备工作,且其占用空间少,非常轻、使用方便、价格低廉。所以,该技术应用范围非常广。在矿山野外环境调查工作中,利用GPS定位仪现场采集矿山所处环境的三维坐标数据。③地理信息系统(GIS)。 1.2水文、地质与岩土力学实验法 此试验法类型比较多,对于矿山地质灾害勘察的作用不可小觑,许多数据与资料都是通过此试验获得的。在实际灾害调查中,水文地质测试试验主要包含水质、淋滤、浸泡、含水层吸附、顶板渗透试验、采矿周边地层渗透、矿山固体废弃物毒性检测、土壤污染、溶质的迁移与富集等。 2灾害类型 2.1地面与采空区的塌陷 在井巷开采作业矿山中容易出现塌陷。在采空区,如果矿柱不足,或矿柱受外力影响支撑能力缺失,使得地面出现塌陷。对于矿体掩埋较深的矿山,没有及时进行回填,采空区面积积累到一定程度,就会造成大面积塌陷。比如铜坑与高峰锡矿采矿区面积超过百万立方米,铜铅锌矿采空区也超过了150万m3,这都是采矿作业中首要解决的问题。 2.2采矿场边坡出现失稳、滑坡及岩崩 这种问题原因在于开采不合理。比如采剥失调、边坡角度太大,在露天非金属与建材等开采矿中比较常见。比如某地区磷矿山崩事故,造成307人死亡,这种灾害比较典型。 2.3矿体坑内岩爆 又可称为矿山冲击,在掘进爆破后2-3小时内,受地壳应力作用,矿坑与顶板围岩出现的压缩比较严重,一旦作业中出现自由面,岩石内应力得到突然释放,导致岩石破裂并得到释放,进而引起地质灾害。 2.4矿坑突水 这种灾害比较普遍,其突发性强、爆发规模大且造成严重后果,在开采中,如果没有准确估计矿坑涌水,老窿或暗河被打穿或穿透,大量地下水涌入井巷,造成人员伤亡事故。 2.5周边环境被污染 在矿山灾害中,环境被污染也是非常重要的,采矿中形成的引麦未经过处理直接排入江河,严重污染了环境,甚至引起水土流失、土地沙化及盐渍化等问题,严重影响到采矿区环境及正常生产活动。 2.6瓦斯爆炸与火灾 由于矿井通风不良,瓦斯长期集聚而引起爆炸,造成人员伤亡,损害矿井。部分硫化矿床中有这种情况,硫化物氧化产生的热量积聚到一定量,瓦斯浓度超过9.5%,就会引起爆炸,导致火灾。其危害非常大,损耗地下矿物资源,其损耗量难以估量,改变了气候环境,大量农作物与植物死亡,田地无法耕种,环境日益恶化[2]。 3矿山地质灾害预防措施 3.1重点防治区 对于矿山重点防治区措施,主要有以下几方面:①边坡参数设计要合理,并加强检测,同时设置相应的防护墙,一旦开挖中出现变形开裂,就要进行专门的地质勘查。②对原有灾害点做好边坡加固与预防,尽可能排除因开采造成的灾害等安全隐患。③对渣场弃渣进行严格检测,边坡坡度与挡墙要设计合理,设置相应的拦渣坝,以防发生泥石流。同时提高渣场使用效率,弃渣不能随意堆放。④加强坑道支护,开采与支护同时进行,以防顶板坍塌、冒顶等安全事故,特别是有住户的区域要防控顶部地面开裂。⑤合理设计坑道排水,以免矿坑涌水引起的危害。⑥设置相应的监测点,并做好检测与分析,有效预防易发生灾害。 3.2非重点防治区 在建设矿山进场路、生活区中,存在一定的边坡与弃渣,影响到边坡的稳定性,因此滑坡与塌方;沿线不合理弃渣也会引起水土流失,引起泥石流、滚石以及飞石等灾害。①合理设计边坡参数,增强支护与加固,边坡排水沟也很关键,阻挡地表水。②对施工现场加强管理,确保弃渣堆放合理,并在险要低段建设阻挡滚石与飞石的相关设施。③完成开采后,扒平弃渣场并覆盖上土层,进行植树造林,恢复生态系统[3]。其中松树适应性强,存活率高,每3平米种植一颗,且树坑规格保持在0.5×0.5×0.5(m)。3.3地质环境恢复措施为了有效预防水土流失,恢复矿区植被与景观,必须要合理开展复垦作业,以此恢复其生态功能。切勿胡乱堆放弃渣,规划统一弃渣场区域,在开采中,针对性的选用弃渣回填采空区。弃渣场被处理后方可进行敷土、植树种草。通过这些地质环境恢复策略,降低水土流失,恢复矿区生态功能,实现和谐发展。 4结语 综上所述,在矿山地质灾害勘查与预防中,通过有效治理措施,降低水土流失,恢复其生态功能,确保人与自然的协调发展。提高矿产资源使用效率,保护生态环境,加大监管力度,预防地质灾害,实现可持续发展目标,是长期而艰巨的任务,必须要重视。 作者:王翰强 单位:山东省第一地质矿产勘查院 矿山地质论文:矿山地质灾害类型及对策 摘要:中国工业生产及人们日常生活对矿产资源的需求量在不断提高,矿山资源开采的规模越来越大,对矿山资源开采技术的要求也越来越高,同时越来越多的采矿工程给自然环境带来了极大的破坏。分析了矿山地质灾害的主要类型,结合工作经验提出了出相应的防治对策。 关键词:矿山地质;灾害;类型;防治对策 引言 中国国土面积十分广阔,国家矿产资源也十分丰富,同时中国是世界最大的发展中国家,近几年经济的发展消耗了大量矿产资源。据有关部门统计,当前中国各种大中型采矿工程项目已达到9000多个,资源开采规模居世界第三位。在过去的50a间,由于采矿行业不断发展,促进了中国经济的腾飞,国家经济的发展离不开矿产资源。但随着社会的不断发展,再加上市场经济的影响,采矿工程技术和设备的落后,粗放式的管理模式及相关的法规制度不健全等原因,矿山地质发生灾害的事故越来越多,环境破坏也越来越恶劣,矿山地质灾害成为影响中国经济发展的主要制约因素,每年因矿山地质灾害造成的经济损失达300×108元人民币,不仅给国家带来了极大的经济损失,同时也给周边居民构成了极大的生命财产威胁。因此,矿山地质灾害的研究和防范措施应尽早得到相关部门重视,尽快建立起科学、有效、安全规范的管理制度,以提高对矿山地质灾害的防治能力。 1矿山地质灾害简介 矿山地质灾害又可称之为地质灾害、采矿地质灾害、矿山地质灾害等,主要是指在矿区进行开采活动时,由于开采技术或开采规模引发井巷和岩土体变形及矿区地质、水文地质条件与自然环境发生严重变化,造成开采设备损坏,自然环境遭受极大破坏的情况,严重威胁人们的生命财产安全。矿山地质灾害是严重影响人类生活的主要自然灾害之一,其引发原因主要有自然因素和人为因素两种。矿山地质灾害将对人类造成严重的生命灾害,同时周围地质环境也受到影响。随着中国新一轮经济的快速发展,对矿产资源的需求量将不断提高,这也从侧面加快了矿业的发展,但同时也加大了自然环境的压力。当前中国有多种类型的矿山资源,分布在不同地区,一旦矿山发生地质灾害,其影响力非常巨大,给人们的生命财产安全造成极大的威胁。所以,尽快了解和掌握地质灾害的主要类型,同时结合具体情况,制定出多种预防措施是非常具有现实意义的[1]。 2矿山地质灾害的主要类型 矿山地质灾害的类型有许多种,但每种矿山地质灾害都会严重影响人们的生产和生活。非金属矿山开采过程中的地质灾害(主要是指煤矿)主要类型有:煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、煤层自燃、瓦斯突出、塌陷、地下水位下降、水质恶化,侵占农田造成土壤污染或田地破坏。金属矿山所造成的地质灾害的主要类型有:崩塌、滑坡、地表裂缝、塌陷等。 2.1矿震 矿井地震是采矿活动诱发的地震灾害,一般矿震的震源比较浅,但造成的危害比较大。小型矿震会造成矿井表面及地表发生巨大的变化,例如,辽宁北票煤矿吉井区,1981年8月21日,井区共记录震级MS(面波震级)≥0.5的地震160次,有感地震37次。虽然矿震发生的几率不大,但近几年矿山地质矿震灾害在中国呈现逐年增长的趋势,因此有必要采取相应的预防措施来避免矿震灾害发生。 2.2地表塌陷 地表塌陷是近几年常见的矿山地质灾害类型之一,主要是由于大规模的开采或不按规章制度、乱采滥挖,造成矿区地下空洞,在重力或地表人为活动因素的影响下,发生地表塌陷事故。尤其是采空区面积过大,而预留的支撑柱不够时极易发生地表塌陷事故。 2.3矿井突水 矿井突水主要是人为因素造成的,由于在采矿过程中,人为乱采滥挖,破坏防水煤柱,进入废弃的矿山挖掘,废弃的煤渣堵塞阻断山谷和河流引起。如焦作的马村矿、汉庄矿、王峰矿、冯营矿。矿井突水事故的突发性强、规模大,后果比较严重。矿井突水已成为矿山的一个重要的地质灾害,目前,中国大多数矿山都存在矿井突水的危害。中国有的地质和水文地质情况比较复杂,在开采时,地下水必须排除干净,尽可能避免矿井突水事故发生。 2.4矿体内引发的灾害事故 矿体内部也极易发生地质灾害事故,主要是由于矿山地质环境改变引发的,有人为因素和自然因素两种。矿体内地质灾害主要有瓦斯爆炸、地热、煤层自燃等,瓦斯爆炸是在煤矿地下开采过程中,从煤壁向采掘工作面瞬间喷出大量煤粉或瓦斯,引发爆炸导致矿山灾害发生。地热是地球内部的一种能量,当温度达到一定程度时,这种热量会渗出地表,引发矿山地质灾害的发生。煤层自燃是暴露在空气中的煤,由于氧化放热或天气干燥温度过高引起的燃烧现象,煤层自燃会引发地表塌陷,或引发大火等灾害[2]。 3矿山地质灾害的主要预防措施 地质灾害防治是一项社会性的系统工程。a)国家必须要高度重视,加强各级政府部门的领导,充分发挥职能部门的作用,调动各方面的积极性;b)矿山生产过程必须严格按照有关法律和法规操作,以防止发生地质灾害发生;c)加强和提高人们的环保意识。 3.1坚持以预防为主 坚持“预防为主、控制与治理相结合”的原则,遵循客观规律,统筹规划,合理布局,综合管理;重点突出,思路清晰,一步一步实施;确保矿产资源开采过程中的科学有序进行。 3.2加强矿山环境的监督管理 在采矿过程中,为了防止出现边开采边破坏的现象,国家国土资源部应向矿产企业实施山区环境保护的强制性措施,加强依法行政,严格落实矿山环境影响评价体系、地质灾害风险评估体系和“三同时”制度。在同一时间内不定期开展地质环境执法检查,向社会公布对矿山生态环境造成严重破坏的个人和企业,并依法追究责任。露天开采面、边坡失稳,废渣、废岩、废石多且随意堆放的,及易发生洪水、滑坡、泥石流等地区,应加强监督管理,一经发现违法违规的要严肃处理,绝不姑息。 3.3地表塌陷的防治措施 矿山开采引起的地表沉降和地表塌陷是国内外开展研究比较少的一个地方,地表塌陷的主要防治措施应从采空区入手。比较常见的采空区处理措施有回填处理,这种方法是将采矿过程中产生的垃圾或矿山周围存在的废弃渣石在开采活动完成后,回填到采空区中。回填法是一种比较环保和无污染的处理方法,同时又能有效避免地表塌陷事故的发生,其经济效益也是最高的,因此也是最常用的一种预防地表塌陷的防治措施[3]。 4结语 随着中国经济的不断发展,对矿产资源的需求量也越来越大。但由于矿产资源在开采技术、管理、效益等方面的原因,中国矿山地质灾害频发。矿山地质灾害的类型有很多,应分析和掌握矿山地质灾害的主要类型,制定科学有效的预防和控制措施,以此来保护人们的生命安全,保障采矿工程安全顺利进行,促使开发资源、优化环境、发展经济三者相互促进,实现人与自然的和谐相处。 作者:荆升利 单位:山西阳煤寺家庄煤业有限责任公司 矿山地质论文:矿山地质环境影响评估 摘要:本文通过对七宝山矿山土地资源及土壤环境、水资源及水环境、地质灾害三方面进行矿山环境地质综合评估及矿山建设适宜性评估,总结出七宝山硫铁矿的矿山地质环境问题。 关键词:矿山地质环境;环境影响评估;矿山建设适宜性评估 在矿山地质环境评估研究方面,前人做了大量研究工作,本文以七宝山硫铁矿矿山地质环境影响评估为例,分析工作区的地质环境特征及地质环境现状,结合开发利用合理方案方法进行综合分析,对矿业活动引发或可能引发加剧的主要地质环境问题(包括地质灾害)的影响程度作出综合评估及矿山建设适宜性评估。 1地质环境条件概况 矿山及周边地质环境条件可归纳为下列七方面。矿床主要为灰岩裂隙溶洞水充水矿床,±0m中段最大涌水量187.5m3/d(据1997)-1998年矿井实际涌水量资料),地下水疏干导致岩溶地面塌陷影响严重。地表主要河流——七宝山河与地下水联系不密切,对矿床充水影响小,矿床水文地质条件复杂程度东部中等,西部复杂,中部简单,总体为中等类型。矿山排土、石场与废渣堆多处,堆积条件中等稳定。矿渣与废水中有害组分含量高,对水环境污染影响较重,对人居环境影响危害较大。矿山及周边地质构造简单,虽有区域性断层通过,但成为隔水边界,断层构造总体不发育,对矿坑充水和采矿影响不大。矿山岩土体类型简单,灰岩岩溶发育,矿体顶底围岩稳固性中等,总体工程地质条件为中等类型。由于存在多个矿山与本矿山叠置开采或残采,矿井采空区面积和空间较大。现状条件下矿业活动引起的岩溶地面塌陷较严重,并造成一定危害;矿山露采范围大,对植被、土石环境影响严重、危害大。地貌单元类型较简单,地形坡度15°-30°,地势南、北、东高,西部低,地形条件有利于地表水的径流排泄。 2工程概况 2.1矿山开采概况 七宝山硫铁矿矿山于1988年建成,1989年4月全面验收投产,设计采选规模25万t/a。为统一规划矿产资源,湖南省国土资源厅将原湖南省七宝山硫铁矿,原浏阳市七宝山磺矿、原湖南省七宝山硫铁矿铁帽金银矿和原湖南省硫铁矿铁锰黑土型金银矿整合为一个矿山,整合后的矿权人为湖南省七宝山硫铁矿,开采深度80-40m和240~40m,矿区面积1.333km2。 2.2矿山环境保护工作历史 针对矿山水资源局部影响严重,矿山土地资源、土石环境影响严重、岩溶地面塌陷影响严重等主要地质环境问题,矿山主要进行了如下地质环境保护与治理及土地复垦工作。废渣、废石治理:对于酸性水中的沉渣采用PE型高分子微孔烧结管过滤进行沉渣处理,最细可过滤0.5微米左右的各种固体微粒对铬、铜、锌、铁、铅、镉等重金属氧化物起到很好的过滤作用,过滤后的沉渣、含水率65-70%,易于运输到不妨碍农田生产的边远洼地堆存。对废石采取严格控制废石外运,统一场地堆放管理,井下采空区域回填法等管理措施,控制消除废石污染。岩溶塌陷区治理:第一期工程治理从2002年6月,对塌陷区238亩土地进行治理,填平塌陷坑154处,填土6400m3,修建石桥冲小溪标准输水渠道579m、平整土地等。第二期工程治理从2004-2006年7月完成治理工程量如下:农田覆土面积176.91亩,覆土厚度0.3-0.5m;修建排污沟工程总长297m;修建小(二)型水库,坝址建在新山冲,坝高7.1m,坝顶长34.6m,宽3m,水沟总长625m,解决了受损土的农灌问题;塌陷坑填方6800m3。 3矿山地质环境影响综合评估 3.1土地资源土石环境影响 整合后的矿山矿业活动对土地资源、土石环境的影响有四个方面:露采场表土层被挖损剥离、植被全毁,面积大。这不但对土地资源、土石环境破坏,而且还造成生态环境和自然地貌景观的改变,其影响严重;尾矿库占地面积大,尾矿砂淋滤水对土石环境污染影响严重;岩溶地面塌陷:原塌陷成灾区已经整治复垦,随着矿山开采的继续进行,仍有点状小规模塌陷出现,其影响面积10.75m2。随着矿山疏干排水,地下水位不断下降,有可能再次引发和加剧该区的岩溶塌陷,将再次使已复垦的土地和居民生活环境受到危害,其影响严重;废石、废渣总堆积面积达6.0万m2,堆积量33.8万m3,不但压占土地面积,其含重金属等有害物质的淋滤水对土石环境影响较重。 3.2水资源水环境影响 由于矿山井下开采抽排疏干地下水引起的降落漏斗中心地段地下水位大幅度降低,造成岩溶地面塌陷、井泉干涸、地表水漏失,对地下水资源枯竭影响严重,给村民生产、生活带来严重影响,这些水资源问题,虽经政府和矿山拨款得以初步解决,但矿山继续开采,水资源问题难于解决。故综合评估为:①矿山对水资源水环境影响影响严重。②矿井抽排水对整个向斜盆地的地下水区域水均衡破坏影响较轻。③矿山废水(矿坑废水、选矿废水)均经净化处理循环使用或达标排放,对地表、地下水环境影响较轻。 3.3地质灾害影响 (1)矿山因采矿抽排地下水造成石桥冲小溪谷地至浮田一带岩溶地面塌陷成灾,现大部成灾区已经整治复垦,处于基本稳定状态,随着矿山继续开采,矿井疏干地下水位大幅度下降,有可能再次引发和加剧该区岩溶塌陷,使已复垦的土地和其它农田及当地村民房屋、公路等受损,其治理难度大,影响严重。(2)采空区地面塌陷影响:根据老虎口、鸡公湾、大七形容词山三个矿段未来开采所圈定的岩移影响范围内有居民、露采场及矿井井口设施等均可能遭到危害,其治理难度较大,影响较重。 4结论 矿山地质环境影响,经现状调查与评估。在现状条件下,矿山矿业活动对区内石桥冲谷地——浮田一带地下水枯竭影响局部严重,而对整个向斜盆地的区域水均衡破坏影响较轻,对水环境污染破坏总体较轻;对七宝山河水污染较重。矿山建设占用土地资源影响较轻,但矿业活动引起的土地资源破坏与土石环境污染影响严重;矿业活动引发的地质灾害,岩溶地面塌陷对人居环境影响严重,危害大,采空区地面变形影响较轻,危害小。崩塌、滑坡、泥石流及露采场边坡失稳等地质灾害影响较轻,危害小。区内露采场对景观影响较重,所引起的矿山型水土流失,与土地荒漠化也影响较重。本矿山矿业活动所引发和加剧的地质环境问题整体影响严重,治理难度大,矿山建设适宜性差,但若能严格采取防范与治理措施,确保矿山地质环境保护与治理恢复及土地复垦方案认真实施,矿山可按开发利用方案继续开采。 作者:宁楚高 信栋林 单位:湖南省地质矿产勘查开发局四〇三队 矿山地质论文:煤矿矿山地质环境保护与治理 摘要:以某矿山为例,讨论了该矿山地质环境以及开采现状,分析了煤矿矿山地质环境保护与治理原则,并提出了相关的恢复治理措施,以期为相关研究人员提供新的思路与方法。 关键词:矿山地质;滑坡;采空区;煤层 1矿山基本概况 某煤矿在经过资源整合后,批准开采13号煤层,设计可采储量为1453.02万t,设计生产能力120万t/年。本矿井服务年限为8.65年。资源整合后,矿山现处在建设阶段,尚未投入生产。矿山内地形呈西南高东北低。海拔995m,相对高差235.1m,总体地形从西南到东北,从低中山区过渡到低山区。矿区水系属黄河水系,矿区内沟谷较为发育,但大多为雨季排洪通道。 2矿山地质环境保护与治理原则 2.1矿产资源和经济建设协调发展原则 这一原则主要是指在进行环境保护过程中,坚持开发现有矿产资源时进行环境保护。同时,该原则要求在进行矿山环境资源开采和利用的过程中,应该实现资源保护和当前社会经济实现协调发展。当前各部门和矿山管理者,在进行矿产资源开采过程中,要实现环境资源保护和综合回收利用。也就是在进行矿产资源开发和利用过程中,要以合理性和有序性进行整体建设,让开采更加具有规范性。在开发资源前提下,对现有地质环境进行科学保护,实现人和自然持续协调发展目标。 2.2坚持突出重点和因地制宜的开发原则 根据当前在进行矿山资源开采过程中出现的问题,应该采用科学的开采方法对资源进行开发,减少地质环境的破坏问题。所以,矿山资源开采和开发过程中,应该根据现有矿区所在区域经济情况和地质环境问题基础上,突出整体资源开发工作重点。这也就是说,在进行治理目标制定过程中,将保护工作重点突出在资源治理工作,将矿山资源合理保护和优质治理。这样可以将二者进行紧密结合和充分交融,使整体治理工作能够有序开展,最终实现治理的预期目标。 2.3坚持防治结合的资源开采原则 防治结合的资源开采原则需要相关部门或是矿山管理者,在进行矿产资源勘查之前,对现有的地质环境进行总结。通过总结可以将现有开采出现的问题,进行及时和全面的掌握,这样可以将已出现的地质问题作为整体活动开展的重点和前提。通过前提的掌握,防止在进行矿山资源开采时出现新的破坏现象,造成新的地质问题。同时,相关部门或是矿山管理者,应该对现有已出现的地质问题或是被破坏的环境,以科学的手段进行治理和恢复,最大程度降低再次开采行为对现有资源环境的破坏。 3矿山地质环境恢复治理措施 3.1矿山地质灾害治理措施 1)地裂缝、地面塌陷地质灾害防治。对开采过的采空区出现采空塌陷(地裂缝)时,及时采取就近人工挖土,运土并对裂缝进行填埋土、再碾压等措施,以减少地表下沉量。2)崩塌、滑坡治理工程。由于该滑坡虽然为小型滑坡,滑动方量不大,但前缘临空面高达十多米,如卸载后恐引发后边连锁反应,不宜采取清理松散物地进行彻底治理。仅在滑坡前缘修建一挡土墙,对其下滑的第三系沉积卵石层进行阻挡,使其影响不到道路。 3.2矿山植被恢复治理措施 矿山林地恢复主要为已枯死的树木进行人工补种。根据评估区内所处的位置及气候等条件,补栽树种主要考虑适应能力强、根系发达、有较高生长速度、种植较容易、成活率高的树种进行补栽。乔木选用侧柏(株高1m~2m)、油松(株高1m~1.5m)、国槐(胸径5cm)、合欢(胸径5cm),种植密度为650株/hm2;灌木选用沙棘、连翘(三年生),种植密度为2250株/hm2等。 3.3开采环节中贯彻生态保护理念 对矿山资源进行开采,树立以环境保护为主要的原则。各地在进行矿山资源勘查和开采的时候,应该以生态保护作为生产主线,进行各个环节的实施。要改变以往传统对资源进行开采过程中,所采用的粗放性质开采方式,应该以适应当前经济可持续发展的原则,开展资源开发。这样能够减少在开发过程中,对资源和地质环境造成破坏的影响。在众多开采环节中,要以保护环境为主要的使用目标和原则,尽可能实现开采前后自然环境不出现较大变化,从源头上进行地质环境的保护和治理。同时,应该在具体开采的过程中强调生态治理的理念,以科学先进手段和开采方式对资源进行开采。通过这样的行为和开采手段,可以降低整体开采环节中出现的资源浪费现象,减少地质环境破坏问题。 4矿山环境保护与治理效益分析 4.1社会效益 开展矿山地质环境保护与恢复治理可以有效避免和预防矿区内因采煤引发的地质灾害,解决矿区内因采煤造成的含水层破坏给村庄居民生活用水带来的紧张问题,可有效避免并解决因矿山开发产生的一系列地质环境问题给当地居民生产生活带来的严重影响和危害、可避免因矿山开发产生的一系列地质环境问题引起群众性上访事件的社会问题,有效的促进当地和谐社会的建设与发展。因此,矿山地质环境保护与恢复治理可保证社会和谐发展与安定团结,具有潜在的社会效益。 4.2经济效益 4.2.1减灾效益 工业广场边坡崩塌、滑坡,地裂缝及沟谷泥石流防治工程费用约1567.59万元。其危害对象为工业广场的建(构)筑物、机具设施及其工作人员,5个村庄约4519人及其他设施等。通过矿山地质环境治理工程,采取合理的防治措施后,可以达到消除或削弱灾害对人民生命、财产的危害和增强受灾体对危害的抗御能力;规范人类工程经济活动,最大限度地减少灾害的发生和危害,将灾害损失降低到最小,减少建设方财产损失,经济效益可观。 4.2.2增值效益 经预测,煤矿开采对评估区内的耕地、林地等破坏程度严重,将使评估区内的190.36hm2耕地减产或者绝收,118.28hm2林地,43.16hm2草地受到破坏。如果不对这些土地进行恢复治理,一方面严重影响区内农业生产,从而增加企业赔偿费用,给企业造成持续的经济负担。另一方面,降低了土地的利用等级,土地使用价值下降。 作者:李三三 单位:山西省第二水文地质工程地质队 矿山地质论文:矿山地质环境保护与治理 摘要:矿山中蕴含大量的矿产资源,然而伴随人类的开采活动,会对矿山周围的生态环境形成一定的破坏,开采过程中会形成陡直的开采边坡,影响自然状态下的岩石稳定性,遇有诱发地质灾害的因素作用后,极易发生滑坡、崩塌、泥石流等情况。因此,加强矿山地质环境保护与治理,显得越发重要起来。文章以青龙山石灰岩矿区为例,对矿山地质环境保护进行研究探讨了矿山治理的有效措施。 关键词:矿山;地质环境现状;保护治理;对策 矿山企业不仅要注重安全生产,更要关注矿山地质环境保护,只要这两方面工作都认真做好后,才有利与矿山企业的可持续发展,使其发挥巨大的经济效益与社会效益[1]。本文笔者以青龙山石灰岩矿区为研究对象,深入分析了矿区地质环境现状及防治措施,希望能进一步促进矿山地质环境保护与治理。 1矿区地质环境现状 矿区地下水类型为碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶裂隙水。该资源型矿区经过多年的开采,严重破坏了原有的生态环境,导致很多采石平台以及陡崖的出现。不仅对区内地貌景观形成很大的破坏,而且导致大量的水土流失,存在崩塌等潜在地质灾害的发生隐患,矿区开采对地下水污染也有一定影响,废石堆放掩埋破坏原有覆盖的植被[2]。 2矿区地质灾害影响破坏现状 2.1崩塌 矿区采石陡崖均为崩塌地质灾害隐患区,特点不仅陡而且还非常高,并且存在很多岩体裂隙,很多岩石呈块状突出于破损面上,另外有大量的松散结构的风化层分布,遇到不良天气以及外力影响下,非常容易导致岩石崩落,造成崩塌灾害的发生,给生活其下部区域的人们造成安全威胁。 2.2水土流失 矿区开采活动,严重破坏了该区范围内的原有植被以及土地。特别是采用露天开采形式的矿山,破坏程度更加突出,引起矿山范围内出现大量的荒漠化现象,遇到降雨天气造成大量的水土流失,长期的降雨冲刷,使有机质被雨水带走,影响了土壤的团粒结构,土壤养分明显不足,给区内植被生长造成非常大的阻碍,因此,出现了很多裸露山体,影响区内生态环境。 2.3地质地貌景观破坏 伴随矿山开采,对区内原有的地质地貌形成了很大破坏,造成很多开采平台和陡崖的形成,这些陡崖与平台上没有植被生长,不仅破坏了原有的地貌,而且遇到诱发因素,非常容易导致崩塌现象的发生。而且很多矿井开采之后,占用了很多土地资源,又因其在山岭上方,给下面居住的民房造成很大威胁,影响人们的生命财产安全。同时,很大程度上对旅游景区的环境形成破坏,影响到区内优美的景色[3]。 3矿区地质环境稳定性分析 3.1边坡整体稳定性 根据相关调查,矿区内边坡主要为中厚岩层,属于寒武纪张夏组,非常坚硬,具有很强的抗风化性。调查发现矿区边坡这些岩石分化程度轻微,而且具有非常统一的岩性特征,综合研究认为区内边坡具有很好的稳定性,不会引起大的滑坡灾害[4]。 3.2边坡局部稳定性 在相关调查中发现,矿区内边坡坡面上分布着很多破碎的岩石,有些已经与母体进行分离,存在一定的安全隐患,容易诱发崩塌灾害,对景区内游人及附近居民安全构成威胁。 4矿山地质环境保护与治理恢复防治工程 4.1卸载危岩体 伴随采矿活动形成大量的采石陡崖,在陡崖区域内,分布着很多危岩体,这是危岩体是由于矿山开采过程中爆破手段与风化作用的结果,这些危岩体都存在非常大的安全隐患。主要采取卸载的方式进行治理,如果遇到危岩体体积过大,则运用静态爆破的手段进行分解卸载。对于较大的岩体,现行铁索固定,借助静态爆破手段加倒链形式将其卸下。 4.2“废石-客土”回填工程 “废石-客土”回填工程主要用于采石陡崖的坡地以及采石形成的平台位置,首先,将回填区域内的杂物以及树根等进行清除,将有积水的坑穴进行填平,实施填土阶段,要加强检查与验收工作,保证填土质量。 4.3挡土墙工程 挡土墙设计使用M7.5浆砌石结构,以基岩为挡土墙的基点,并设置沉降缝,以间隔15m为规格进行设置,通常挡土墙应当入土在0.1m的范围,设置的挡土墙为1.5m的高度,底面为1.1m宽,顶面为1.1m宽,但要依照陡崖不同情况,具体进行调整。 4.4截排水工程再用 截排系统是为了有效应对雨水的冲刷,由于雨水会对回填土造成很大破坏,因此,必须采取有效的措施加以应对。主要的措施为设置地表排水系统,可以有效的拦截雨水,并将其进行汇流疏导。 4.5绿化工程 绿化是改善矿山生态环境的有利手段,本着经济、生态的模式进行种植,达到最大化的自然态,避免过多的投入管理与养护的投入,依照目前的种植基础,以乡土树种(侧柏、毛白杨、国槐等)为备选树种优先考虑,同时,种植模式应当达到乔、灌、草植物群落的多样化立体模式。 4.6治理效果 通过以上工程的实施,有效的恢复治理了开采过程中形成的原有生态环境的破坏,改善了梁山风景名胜区视野范围内的景观环境,为人们创造了良好的生活环境,使梁山风景区整体生态环境得到了很大提高。 5结语 文章以青龙山资源型矿区为例,探讨了矿山地质环境保护与治理。通过分析区内主要的地质环境问题,突出表现为崩塌和水土流失以及地质地貌景观的破坏。根据矿区不同的土地类型、破坏的特点和矿山终采后的情况确定。做到重点工程措施治理与植物措施相结合,充分发挥工程措施速效性和控制性,同时也要发挥生物措施的后续性和生态效应。在进行绿化工程中,应当在原有生态基础上,以乡土树种为首选,采用乔、灌、草立体化的种植模式,增加植物的生态多样性。同时,治理过程中,应当根据具体情况进行调整,确保矿山生态环境治理效果。 作者:温殿刚 单位:山东省第七地质矿产勘查院 矿山地质论文:矿山地质环境中遥感测绘技术的动态监测 摘要:我国占地面积较大,资源丰富,地形复杂多样。但近年受各种因素的影响,自然灾害不断,为满足我国资源需求,对矿物资源进行开采是必然的,因此矿山周围地质环境的监测就显得极为重要。本文就此展开讨论,简要阐述遥感测绘技术在矿上地质环境动态监测中的适用范围,分析该技术在进行监测时设备调试主要技术要点,最后分析实际监测过程中出现的问题和相关解决方案。 关键词:遥感测绘技术;矿山;地质环境;动态监测 矿山地质环境动态监测一直是我国矿产资源开采中的重要环节,也是采矿建设过程中一项重点工程和项目[1]。该项目要不断引入先进的科技、信息技术为支撑,建立科学、准确的动态监测平台,协助监测人员了解矿山地质环境和动态变化,提升矿山地质的综合监测水平。本文对此进行探讨,具体如下。 1遥感测绘技术在矿山地质环境监测中的适用范围 1.1山体滑波 山体滑坡在矿山地质环境中最为常见,由于矿山太过陡峭,坡度倾斜严重,山上的泥土和石头植被覆盖率不高的地段容易发生,开采道路及开挖过程中也容易产生。大雨天气则容易形成泥石流,因此,山体滑坡的发生具有不确定性,对工作人员的生命健康随时有巨大威胁。遥感测绘技术在矿山地质环境监测中,能够很好的对山体滑坡地段实施监测[2]。 1.2空间塌陷 空间塌陷也是矿山地质环境中较为容易出现的一类灾害,由自然条件或人为因素形成。具体形成过程受诸多因素的影响,较为复杂。主要是由于矿山地下资源被逐渐开采,则地底被开采的范围之内就出现空洞,山体上部岩石层和植被土壤的正常重力、压力导致空旷位置上部出现形变,最终形成空间塌陷。 1.3矿山污染 矿山地质环境污染具体发生于矿山开采过程中,尤其是煤矿的开采,多种因素包括粉尘、过滤水、生活废水、矿渣、开采设备排放物、燃煤烟尘、放射性物质、SO2等等排放于矿山周围或空气中,对环境造成了严重的影响和危害,对相关人员的身体健康造成威胁。近年中国《环境保护法》的确立有效改善了这个问题,但在矿山开采中,遥感测绘技术对于环境污染有很好的的动态监测作用。 2遥感测绘技术在矿山地质环境动态监测中的技术要点 2.1辐射校正 在矿山环境动态监测中,遥感测绘技术的辐射矫正是第一个需要注重的技术要点,要求具体监测的遥感影像有相同的空间分辨率,在成像时间上也要几乎一致,降低成像误差,如此才能达到监测的精准性要求,使最终影像清晰可辨,但实际情况中遥感影像会有辐射误差,在监测之前要对其进行校正:目的在于削弱或最大程度减少因太阳光照角度、大气条件、辐射因素导致的成像亮度差异,一般有相对辐射校正和绝对辐射校正。 2.2影像融合 影像融合技术是遥感测绘技术在矿山地质环境动态监测中的第二个技术要点。处理对象包括光谱信息、空间分辨率、纹理等,目前常用的融合方法手段众多,传感器影像融合较为常见,其他方式包括多时相影像融合、多波段影像数据融合等等,影像融合过程中涉及到计算方式,通常采用HIS变换法,该方法有计算快速、简便等优点[3]。 2.3信息提取 矿山地质环境的动态监测信息提取要借助地理信息系统的支持,然后进行矿山地质环境信息识别。此技术的应用是以对象遥感处理技术为基础的,监测获得遥感影像之后,进行图形分割,将分割完成的模块作为图像对象,然后具体分析和处理获取所需的分类信息。 3遥感绘测技术在矿山地质环境中的具体监测方式 3.1山体滑坡监测 山体滑坡多是露天开采、连降暴雨、道路开挖等原因造成,在山体陡崖位置多有发生[4]。具体监测中发现:滑坡面凹凸差异大,呈现上陡下缓之势。为进一步监测滑坡发育状况,对测绘图像使用适宜波段处理,增强其线性显现度,从而完整的呈现出山坡完整度、植被覆盖率、岩性等特征,直方图能够通过波段进行调整,融合HSV则会进一步增强,清晰度再次上升一个层次。遥感测绘技术对于矿山地质环境中的山体滑坡监测,其它部分监测清晰,但对于滑坡位置的形态特征显示不够清晰,因其具有较高的精度要求才能清晰显现,所以滑坡位置以及下滑的石流石块,呈现色调多数较浅。 3.2空间塌陷监测 不同地区的矿山环境不同,矿种也不同,空间塌陷表现的破坏力也就有很大的差距。在遥感测绘获取的信息图像中会清晰显示。在TM图像中,空间塌陷位置一般为单独的椭圆形,也有一些呈现出环形斑点或板块,且颜色明暗度也有差别。具体监测成像之后,B4水体反映效果好,B5则可呈现更多的信息数据,会因地区及矿山地质不同产生较大的反差,B1在水体亮度值方面有显现优势,所以调整之后可根据亮度深浅判断塌陷区的变化状况。 3.3矿山地质污染监测 矿山因人们的开采需求,污染严重,尤其是煤矿,开采时周围能见度较低。具体监测中,彩色合成图像污染严重区域会呈现亮度值较高的亮白色或暗褐红色,污水则会呈现出粉红色。遥感绘测技术可有效监测矿山地质环境的大气污染以及水污染状况,并将其清晰显现出来。 4结语 综上所述,遥感测绘技术在矿山地质环境动态监测中,尤其是在山体滑坡、空间塌陷、矿山空气及水体污染方面发挥着十分重要的作用。在遥感技术系统支撑基础下,获取矿山地质环境的相关数据和信息,测绘图像则可具体呈现其动态变化特征,协助监测人员作出准确的判断。相信未来,遥感测绘技术会不断更新发展,矿山地质环境监测效果也可提升至一个新的境界。 作者:张莉莉 单位:安徽省地质矿产勘查局327地质队 矿山地质论文:矿山地质灾害及防治方法 摘要:在我们国家有70%以上的工业原料是从矿产资源中开采出来的,95%以上的矿产能源已经成为整个工业体系中的重要基础。经相关专家预测表示在2020年,每年的矿产的采矿总量可以达到70亿吨以上。长期对矿山的开发和开采不仅改变了矿山的环境还破坏了岩石圈的平衡状态,这就不断的致使地质环境发生恶化,发生一系列的地质灾害,例如:出现水土流失现象,土地和树木涵养水源的作用降低,出现河道淤堵等水质恶化的环境污染问题的现象。所以在开发矿山的同时我们必须做好相应的防治对策。 关键词:矿山开发;地质灾害;防治对策 矿业发展是人类历史上活动时间最长,规模最大的技术经济活动,并且还是人类向大自然索取资源的主要来源,矿业对地表地质环境的影响是最大的。地质作用在短时期内可以通过人类对矿产的开采得到实现,这也时人类改造自然地最伟大的能源动力。在人类不断的向大自然索取时,也会对自身生存发展的环境和地质环境产生一定的破坏,从而会引发一系列的地质灾害,危害自身的生存发展,所以我们必须要认真的对待,处理好环境、自然和人类生存之间的关系问题。 1矿山地质灾害的影响 (1)矿山地质灾害不仅会破坏矿山所在地的土地资源使其丧失耕种能力,另外对矿山矿藏资源的开挖,会损坏土地,开矿使用的废水废渣会污染土地,在矿山的采空区会出现塌陷和土地地面开裂的现象十分严重。 (2)在进行矿藏开采时可能会出现由于坑采引起的地表的陷落,地表陷落现象的形成和采矿方法有着直接的关系,随着矿山的开采,开采区域内的植被不断发生改变并且植被的能力在逐渐的下降,陷落区域会逐渐的增大,直到开采完成后闭坑。一些坑采煤矿会引起地表的陷落,造成矿产资源的损失,并且对于矿产资源来说,开采的难度也会随之增加,矿区的采空区塌陷,露天采矿出现的矿山滑坡现象以及崩塌等地质灾害对矿产资源的影响都是十分巨大的,会直接的造成矿产资源的经济损失。 (3)矿山地质灾害的出现会影响地下水资源的开发利用,矿山是最大的用水地区,在矿山的水资源进行利用之后水源内含有多种有害有毒的重金属化学物质。部分的矿山的污水中呈现出强酸性和碱性,在矿山附近的地下水源均不同程度的受到矿石开产的污水的影响,导致地下水位不断的下降甚至出现地下水的枯竭。 (4)矿产开采引起的地质灾害会影响矿区和农民之间的关系还会破坏社会安定。对矿产资源的开采会破坏土地自身能力,破坏环境。对矿山附近村庄的影响也是十分巨大的,多数的矿山和周边的村民之间的关系十分紧张。 (5)矿产资源的开采一定程度上会对生态环境产生破坏。例如对矿产资源的过度开采会致使矿区的地表出现许多的坑,废弃的矿石堆放。矿区内产生的污水会致使鱼虾死亡。 2矿山地质灾害发生的原因 2.1技术经济因素致灾 (1)对矿区的地质环境的认识存在不足。例如矿山引发的岩溶塌陷的现象都是由其相关的地质灾害的背景条件影响下形成的。另外在矿区开采的过程中会引起滑坡现象。这些灾害发生的原因多数是因为对地质环境的认识的不足而产生的。 (2)由于工程技术的措施使用不当。例如,采空塌陷是采用冒落的方法进行矿产的开采的结果,如果能把这种开采方法改变成充填的开采矿产的方法。再加上露天开采矿产资源的矿区附近的矿山的边坡的失去稳定是由于对边坡处理方法的不恰当或者是违反有关的安全的技术要求有关系。(3)由于矿山规划和建设不当:如矿山规划区和重要工程布置在矿山的地质灾害的容易发生地质灾害的区域内,往往就会加重地质灾害的危害程度,直接或者是间接的影响地质环境甚至会破坏地质环境。2.2矿区开采的历史因素(1)矿山的建设的不合理性,会留下许多的遗留问题。 (2)长期的对矿产资源的开采有直接的关系。 2.3人为因素 (1)主要是由于矿区人民的安全防范意识较差。 (2)由于利益驱动,部分矿区选择铤而走险。 (3)不合法的采矿的方法会酿成灾害。 3矿山地质灾害的防治对策 3.1开展矿区地质灾害隐患区的搬迁避让及治理工作 要依据地质灾害调查成果,充分利用统筹城乡一体化建设和集中居住区建设的有利时机,落实受威胁居民的搬迁避让工作,按照“整合资源、聚合力量、捆绑投入、集中使用”原则,把地质灾害防治与新农村建设、土地综合整治、增减挂钩等有机结合起来,统筹安排资金,稳步推进为搬迁避让工作。充分利用生态恢复示范县建设及“矿山复绿”行动等有力时机,推进地质环境治理工作。及时建立治理项目监督管理机制,通过项目设计方案审查、招投标管理、定期巡查督察、严格验收等措施强化项目的监督管理,保障项目实施效果。 3.2增强矿山地质环境保护的法律意识 矿区的地质灾害防治工作实行统一管理,分工协作的原则,地质灾害防治办公室负责全矿区地质灾害防治的组织、协调、指导和监督工作,各监测人员按照各自职责负责相关的地质灾害防治工作。全矿要进一步加强地质灾害各类制度建设,形成全员防灾、群测群防、责权分明的地质灾害防范机制,尽职尽责,全力以赴做好地质灾害防治工作,确保矿区人员的生命财产安全。要加强矿区人民对矿区地质灾害和地质环境的认识,加强对地质灾害的防止措施的宣传工作,强化对矿区的资源的地质环境的管理工作。 3.3制定矿山地质环境评价和管理办法 要把地质环境和地质灾害的勘查评价防治、监督贯穿到矿山劫探设计建设生产的全过程中在矿产勘探的同时,要对地质环境的背景进行详细的勘察评价工作,尽可能的对矿产开采中可能出现的地质灾害和环境问题进行预测评估并提出新相关的预防和处理措施和建议。结合相关的地质勘查的资料和对地质环境的评价等资料来对矿山进行开发设计,将矿山可能出现的地质灾害和环境问题的防治措施结合起来并入矿山开发设计环节中。在对矿山进行建设和开发的过程中要尽认真的严谨对地质环境问题进行整治,还要随时对矿区内的地质环境进行及时的反馈。 4结束语 针对不同矿区的地质环境特点,我们应该选择适当的矿山开采方案,并进行积极的地质灾害勘查方法,做到将灾害消灭在萌芽期。矿山的地质环境管理防御是一门综合性较强并且具有较高的实用性的科学工作,尽管当前扔存在许多的有待解决的技术问题,并且多数的新技术和新方法还有待应用和推广,但是我们仍然要计划性的组织相关的管理技术人员进行相关知识的学习。 作者:李锡义 单位:瓮福(集团)有限责任公司 矿山地质论文:矿山地质环境治理探析 摘要:基于我国矿山普遍存在的环境问题,笔者就中部某矿山地质环境问题进行深入研究,并在矿山区内因地制宜,针对不同情况采取了不同措施。对于矿山环境中出现的滑坡、泥石流等问题采取了积极的应对措施,事实证明,应对措施取得了良好的社会效益和环境效益,并为我国矿山地质环境的治理研究提供了参考和有益借鉴。 关键词:矿山环境;灾害;治理 矿山是人类工程活动对地质环境影响最为强烈的场所之一。人类在开发利用矿产资源的同时,也改变或破坏了矿区的自然和地质环境,从而产生诸多地质环境问题。我国政府和社会对矿山环境问题极其重视。为保护矿山环境,减少矿产资源勘查开采活动对矿山环境造成的破坏,促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的可持续协调发展,因此,如何快速、客观、有效地掌握矿山的最新地质环境状况,制定有针对性的综合治理方案,已经引起了全社会的关注。 1概况 1.1矿山自然条件 治理区域位于禹州市西北鸠山乡境内,省道S325从项目区穿过,治理区为低山丘陵区,地貌类型单一。地形北高南低,最高海拔标高574.0m,最低海拔标高326.94m,相对高差247.06m,地形切割一般,植被较发育。人类活动较强烈,地形地貌破坏较严重。 1.2矿山环境地质 1.2.1地层工作 区出露的地层有寒武系、石炭系和第四系,由老到新分述如下:寒武系(∈):本区寒武系地层自下而上划分为下、中、上三个统,六个组。主要岩性:下部为砖红色薄层状泥质白云岩、灰黑色含燧石团块白云岩、灰色块状豹皮灰岩、泥晶白云岩等;中部为灰黄色页片状铁泥质白云岩、白云质灰岩、紫红色页岩夹鲕粒灰岩、海绿石石英砂岩等;上部为灰色厚层状、块状灰岩、残余鲕粒白云岩、粉晶白云岩、含燧石团块白云岩等,富含三叶虫化石。地层厚度不稳定,在500—890m之间。石炭系中统本溪组(C2b):分布于项目区大部分地段,岩性为灰白色铝质粘土岩,厚15-25m。第四系(Q):以残坡积粘土为主,呈角度不整合覆盖于各地层之上。厚度一般较小。 1.2.2地质构造 该区域位于中朝准地台(Ⅰ级构造单元)南部,位于嵩箕台隆小区(Ⅱ级构造单元)南部边缘,与南部的华熊台缘坳陷(Ⅱ级构造单元)内的渑池—确山褶皱断束区(Ⅲ级构造单元)相接。区内分布有上官寺—羊皮岭断裂,该组断裂走向在20—60°之间,倾向北西,倾角50—60°,断距150m,为正断层。 1.2.3工程地质条件 工作区出露的地层有寒武系、石炭系和第四系,根据岩土体力学强度、结构类型的差异性和相似性,划分为三个工程地质岩组,其特征如下:(1)厚层状致密块状细粒石英岩中厚层状白云质灰岩岩组该岩组主要为寒武系内的地层,主要岩性为细粒石英岩、灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩。该岩组主要为硬质岩石,其物理力学指标:干容重为2.59~2.66Kg/cm3,饱和极限抗压强度71.2~137.9MPa。地基承载力特征值1000~2000KPa。力学性质良好。(2)薄层状灰色粘土岩、铁质粘土岩岩组该岩组主要为石炭系中统本溪组内的岩石,主要岩性为灰色粘土岩、铁质粘土岩、粘土质粉砂岩。该岩组主要为软质岩石,其物理力学指标:饱和极限抗压强度26.2~36.5MPa。地基承载力特征值500~1000KPa。力学性质良好。(3)残坡积粘土类单层土体在工作区内Ⅰ号采矿区广泛分布,为中更新统残坡积粉质粘土。据区域资料,该类土物理力学指标:天然含水量17.0~31.0%,天然密度1.74~2.12g/cm3,压缩模量4.51~13.4MPa,地基承载力特征值200~250KPa。 2矿山地质环境问题 该矿山地质环境问题主要有露天采场、废弃矿渣堆以及采坑边坡对地形地貌景观的破坏;高陡边坡形成的崩塌、滑坡和废弃矿渣堆形成的滑坡等地质灾害,主要表现在以下两个方面:采矿活动对地形地貌景观的破坏及采矿活动引发崩塌、滑坡灾害。 2.1采矿活动对地形地貌景观的破坏 由于长期的露天开采,采矿活动留下的采坑、采矿边坡以及废渣堆严重破坏了项目区的地形地貌景观,分区描述如下:(1)Ⅰ号采矿区Ⅰ号采矿区位于大鸿寨风景区鸠山大学遗址西侧,省道S325北侧,为露天开采,采矿区面积为0.04km2。采矿区的北部形成一个采坑CK1,采坑面积约为13218m2;采坑四周分布着一系列采矿边坡,其中北面和南面的采矿边坡较陡峻,一般在75~85°,高度10~20m,西面的采矿边坡偏缓,一般在65~75°,高度10~20m,东面的采矿边坡一般在65~70°,而向东突出的土坡的坡度为25~35°,高度在8~20m,采矿区西部以及南部是渣堆Z1、Z2、Z3表1(2)Ⅱ号采矿区Ⅱ号采矿区位于大鸿寨风景区主峰西侧,省道S325东侧,采矿区面积为0.03km2。Ⅱ号采矿区的西部形成一个采坑CK2:采坑面积大约3000m2;采坑西部的采矿边坡为岩质边坡,覆盖层较薄,高度10~15m,坡度70~80°,采坑东部的采矿边坡,呈孤岛形状,覆盖层较厚,植被较发育,高度3~5m;该区沿着自然边坡堆放的废渣堆有4个:Z4、Z5、Z6、Z7。 2.2采矿活动引发崩塌、滑坡灾害 (1)Ⅰ号采矿区根据现场测量调查,Ⅰ号采矿区采坑CK1周围均分布着不稳定边坡,此处地层为石炭系中统本溪组(C2b),层理发育,呈条带状产出。目前在Ⅰ号采矿区西部已发生一处滑坡,该滑坡岩层倾向CK1,且边坡原坡度陡峭(70~75°),滑坡后缘有多处SN向拉裂缝,拉裂缝密集发育,裂缝宽度在0~30mm;经现场测量,滑坡的长度为15m、宽度为20m、平均厚度为10m,滑坡体的体积约有0.3×104m³。初步判定该滑坡为小型顺层滑坡,主要诱因是暴雨,如遇暴雨还有再次滑动可能。 (2)Ⅱ号采矿区根据现场测量调查,Ⅱ号采矿区的采坑边坡岩体破碎,节理裂隙发育,边坡上部偶见孤石,在边坡的北部已发生一处崩塌规模较小。由于废渣堆Z6沿着自然边坡堆放,且堆放厚度较大,坡度较自然边坡陡,目前在Z6的中部已形成一个小型滑坡,该滑坡是沿着原地形坡面滑动的,后缘拉裂缝密集发育,裂缝宽度在0~15mm,滑动规模较小。其主要诱因是暴雨。 3矿山治理工程方案 3.1Ⅰ号采矿区环境破坏治理研究 Ⅰ号采矿区位于大鸿寨风景区鸠山大学遗址西侧,省道S325北侧,为露天开采,采矿区面积为0.04km2。本区的主要地质环境问题为地形地貌景观破坏和采矿引发的滑坡地质灾害。(1)地形地貌景观破坏Ⅰ号采矿区地形地貌景观破坏主要表现为采矿形成的采坑和随意堆放的废弃矿渣堆,根据现场调查测量,采矿区的北部形成一个采坑CK1,采坑面积约为13218m2;采坑四周分布着一系列采矿边坡,其中北面和南面的采矿边坡较陡峻,一般在75~85°,高度10~20m,西面的采矿边坡偏缓,一般在65~75°,高度10~20m,东面的采矿边坡一般在65~70°,而向东突出的土坡的坡度为25~35°,高度在8~20m,总容积约为15.5万m3。采矿区西部以及南部是渣堆Z1、Z2、Z3,其中Z1渣堆1800m3、Z2渣堆240m3、Z3渣堆36328m3,共计38368m3。(2)采矿引发的滑坡灾害采坑CK1周围均分布着不稳定边坡,此处地层为石炭系中统本溪组(C2b),层理发育,呈条带状产出。目前在Ⅰ号采矿区西部已发生一处滑坡,该滑坡岩层倾向CK1,且边坡原坡度陡峭(70~75°),滑坡后缘有多处SN向拉裂缝,拉裂缝密集发育,裂缝宽度在0~30mm;经现场测量,滑坡的长度为15m、宽度为20m、平均厚度为10m,滑坡体的体积约有0.3×104m³。初步判定该滑坡为小型顺层滑坡,主要诱因是暴雨,如遇暴雨还有再次滑动可能。 Ⅰ号采矿区的治理方案论证针对各种地质环境问题采用相应的治理措施,主要治理措施如下:(1)废渣清理回填工程用废弃矿渣回填采坑,这样不仅消除废弃矿渣随意堆放可能引发滑坡灾害及水土流失的可能,还能恢复原始地形地貌。废弃矿渣回填采坑后,也消除了采坑周围的高陡采矿边坡,消除了地质灾害隐患,也恢复了原始地形地貌。因此,废弃矿渣回填采坑即恢复了原始地形地貌,同时也消除了水土流失、地质灾害隐患。(2)地形地貌修整工程根据现场具体情况,场地内采坑规模为15.5万m3,但总渣量为38368m3,造成了回填量和需回填量的严重不平衡,如果从其他地方进行土方回调,一方面是11万多方的渣源周边基本没有,另一方面即便是能凑足调渣量,但在堆渣地段一般都有采坑,这个采坑回填将没有渣源,与地方关系协调比较困难,而且高额的运输费用也大大的加大了治理成本。因此完全回填采坑即不经济也不现实。 因此,根据场地渣少而采坑大的实际情况,以采坑南部+333m标高为基准进行回填,如果以一平面回填采坑,这样采坑回填量最小,基本能达到挖填平衡,但采坑西侧和北侧边坡还有9—14m的高度,北部紧靠采坑为一道路,对来往的行人还不安全,西侧的顺层滑坡还没有得到有效支挡,还有发生地质灾害的可能,因此以+333m标高平面进行回填虽然达到了土方平衡,但是灾害隐患没有得到消除,还需要用削方、锚杆、挡土墙、护栏等工程手段对其进行治理,这样首先是造价高,另外都有设计年限,不能根除灾害隐患,不符合矿山治理的基本原则,因此,建议向北纵坡降以-3~-8%对其进行回填,这样最终回填总量为103863.4m3,回填后采坑南部、东部基本与现有地面水平,北部比现有地面低2~3m,西部比现有地面低6—9m,这样用简单的挡土墙进行支挡就解决了北部对行人的安全隐患。但是西部还留有一定安全隐患,因此对西部采坑边缘向西15m地方进行下挖3m,形成梯田,用挡土墙进行支挡,这样即增加了填方量,达到挖填平衡,还消除了灾害隐患。 3.2Ⅱ号采矿区环境破坏治理研 Ⅱ号采矿区位于大鸿寨风景区主峰西侧,位于省道S325东侧,面积为0.03km2。本区的主要地质环境问题为地形地貌景观破坏和采矿引发的滑坡、崩塌灾害。(1)地形地貌景观破坏Ⅱ号采矿区的西部形成一个采坑CK2:采坑面积大约3000m2;采坑西部的采矿边坡为岩质边坡,覆盖层较薄,高度10~15m,坡度70~80°,采坑东部的采矿边坡,呈孤岛形状,覆盖层较厚,植被较发育,高度3~5m;该区沿着自然边坡堆放的废渣堆有4个:Z4、Z5、Z6、Z7,共计18180.0m³。(2)采矿引发的滑坡、崩塌灾害根据现场测量调查,Ⅱ号采矿区的采坑边坡岩体破碎,节理裂隙发育,边坡上部偶见孤石,在边坡的北部已发生一处崩塌,崩塌规模较小。 由于废渣堆Z6沿着自然边坡堆放,且堆放厚度较大,坡度较自然边坡陡,目前在Z6的中部已形成一个小型滑坡,该滑坡是沿着原地形坡面滑动的,后缘拉裂缝密集发育,裂缝宽度在0~15mm,滑动规模较小。其主要诱因是暴雨。Ⅱ号采矿区的治理方案论证针对各种地质环境问题采用相应的治理措施,主要治理措施如下:(1)削坡工程根据现场调查,Ⅱ号采矿区的采坑边缘的高陡边坡,坡面岩石破碎,已发生一处小型的崩塌。对此处高陡边坡做支护的费用太高,故设计削坡,施工顺序采取从边坡上部坡顶开始,削坡后的边坡高宽比为1:0.5。削坡后保证了边坡的稳定性,消除了再次崩塌的可能性。(2)地形地貌修整工程根据现场具体情况,废渣堆Z6沿着自然边坡堆放且堆放厚度较大,在暴雨情况下容易发生滑坡、泥石流灾害;采坑边坡陡峻,且岩石破碎,容易发生崩塌灾害。采坑面积3000m2,拟对采坑做回填,回填方量约19000m³,剩余的废渣沿着沟的方向回填,并设计挡土墙造成梯田,基本上挖填方平衡。这样的设计很好的修复了原有的地形,而且全部清理废渣消除了滑坡、泥石流灾害。 4总结 1、矿山地质环境问题主要为露天采坑对地形地貌景观的破坏、废矿无序堆放以及崩塌、滑坡等地质灾害。 2、矿区生态环境状况堪忧,已危及人民群众生命财产安全和当地社会经济的可持续发展。为有效地治理、恢复该区域的生态环境,完善各项保护措施,打造和谐社会,开展“矿山地质环境恢复治理”项目已迫在眉睫。 3、根据文件批复工程量和资金额度,结合矿山地质环境现状,确定治理工程方案主要采用废渣清理回填工程、削坡工程、挡土墙工程、截排水沟工程、地形地貌修整工程、绿化工程等工程措施来进行恢复治理。 作者:姚艳领1,李 凯2 单位:1.昆明理工大学国土资源工程学院,2.河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院 矿山地质论文:矿山地质环境保证金制度落实思考 摘要:笔者从生产工作实际出发,按照《矿山地质环境保护规定》的基本要求,结合编制规范和一些地方文件要求,对矿山地质环境保护与恢复治理保证金制度的落实加以思考,从保证金制度的意义,管理要求、方案编制水平、报告审查等几个方面对矿山地质环境保证金制度进行了初步探讨,从技术及管理角度谈几点看法。 关键词:保证金制度;管理要求;编制水平;审查管理 1.保证金制度的形成及意义 自2000年以来,国务院及相关管理部门就以通知、规划等形式对建立矿山地质环境恢复治理保证金制度进行了明确要求,2005年国务院《关于全面整顿和规范矿山资源开发秩序的通知》提出“积极推进矿山生态环境保证金制度等生态环境恢复补偿机制;2006年财政、国土、环保联合《关于逐步建立矿山地质环境治理和生态环境恢复责任机制的指导意见》;2008年国务院授权国土资源部明确提出全面实施矿山地质环境恢复治理保证金制度。2009年5月国土资源部制定实施了《矿山地质环境保护规定》,确定了实施矿山地质环境保护与治理恢复方案编制和矿山地质环境治理恢复保证金制度;矿山地质环境保护与恢复治理保证金是国土资源管理部门向采矿权人收取的,旨在保证采矿权人在采矿过程中以及矿山停办、关闭或闭坑时,切实履行矿山地质环境保护与治理义务的资金,属于押金性质。矿山地质环境保护与恢复治理保证金制度作为生态环境补偿机制的重要内容,是矿山地质环境管理的重要手段,是责、权、利有机统一的重要体现,是治理恢复财政专项保障长效机制的有益补充,是矿山地质环境治理恢复经费投入的重要保障。 2.保证金管理的基本要求 保证金的缴存数额,根据国土资源行政主管部门审批通过的矿山地质环境保护与治理恢复方案,在科学评估采矿造成的矿山地质环境破坏损失的基础上,由具有相关资质的专业机构核算确定。保证金纳入同级财政监督管理体系,实行保证金企业所有、政府监管、专户储存、专户管理、专款专用,严禁挪作他用。国土资源行政主管部门建立矿山地质环境恢复治理保证金的缴存核算制度,保证采矿权人所缴存的矿山地质环境恢复治理保证金不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。县级以上(含)国土资源行政主管部门是采矿权人矿山环境保护与恢复治理义务履行情况的监督检查主体;拥有对恢复治理落实情况和环境监测情况进行检查、制止和查处的权利;采矿权人必须根据本行政区内保证金的缴存标准和缴存办法,足额缴存保证金。采矿权人未履行矿山地质环境治理恢复义务,则由相应的地方国土资源行政主管部门动用该保证金进行矿山地质环境治理恢复,并向该采矿权人追缴矿山地质环境治理恢复资金的不足部分。 3.保证金制度实施过程中存在的问题 3.1保证金的征收比例问题 根据查阅有关资料,各地保证金缴纳计算方式各不相同,有些是根据矿山开采的产量按每吨矿2~15元或者售价的2%~4%计算;有些就是简单的按照破坏面积×30元/m2计算;有的是按照年销售额利润的5%左右进行控制;有些是按照不同矿种0.001~7.2元/m2的收缴标准×开采的破坏面积×开采方式影响系数×年度来进行计算;笔者认为这些方法均缺乏合理性和科学性。根本没有考虑恢复治理区植被的立地生存条件,恢复治理工程与矿区的矿种、开采方式、地形地貌、气候植被等多种因素密切相关,这些征收方式与实际的治理成本不能建立固定的计算联系。还是应该建立一种以技术承担单位为主体,以恢复治理目标为导向,按照实际治理需要,动态管理征收和使用保证金,随采随治,年度考核的综合管理体系,以达到保证金征收的科学性和合理性; 3.2矿山企业的接受程度问题 ①矿山建设前期经济分析论证不到位,矿山恢复治理保证金未纳入成本控制,对保证金征收没有心理准备,矿山企业有相当的抵触情绪;②采矿生产周期较长,矿区圈占范围较大,粗放式开采等前期遗留问题较多,导致恢复费用占比较大,受市场及经营影响,矿山企业对足额缴存保证金压力巨大;③对一些采区内的群采和历史遗留问题原则上由矿山企业承担恢复治理责任,矿山企业不理解;④习惯于粗放式开采,日常监管不力,不按照设计执行,不进行边开采边治理,不按绿色矿山要求建设等等都导致恢复治理的难度增大,所需投资更多,治理费用更高等一些列问题,矿山企业对此认识不足;⑤受保证金的返还、利用以及支付方式等管理体系不健全影响,导致征收后的大笔资金闲置,致使保证金的作用和效果不能完全到位和充分发挥,矿山企业对保证金政策理解不够,认为返还希望渺茫;缺乏对保证金所有权、使用权和管理利用的充分认识。 3.3恢复治理方案编制水平问题 《规定》要求恢复治理方案的编制单位应该具备地质灾害危险性评估资质或者地质灾害治理工程勘查、设计资质和良好的相关工作业绩;编制人员必须具有经国土资源部组织的矿山地质环境保护与恢复治理方案业务培训且考核合格的专业技术人员方可从事方案的编制工作。报国土资源部审查的“治理方案”,其经过培训的编制人员必须有5名以上,报省级国土资源行政主管部门审查的“治理方案”,其经过培训的编制人员必须有3名以上。矿山开发利用的影响因素众多,是一个动态多变的立体空间变化过程,较难实现精准的预测,而且治理费用计取受时间推移影响,与劳动力价格、材料价格、管理成本等市场因素有关,不确定性因素较多,遵循不同的治理标准导致的治理效果和预算费用也不一样,目前由于缺乏统一的技术标准和评价体系,造成编制单位执行的参考标准五花八门,缺乏系统的管理和统一的认识,有些地方监管单位对从业人员管理不严,只看单位资质从而忽略了编制人员的资格要求,造成从业人员混杂,方案编制深度参差不齐,达不到预期治理效果,多数方案存在治理方案模式化,针对性不强,工作量计算简单化,施工组织省略化,方案编制随意化、配套方案不完整、评估工作精度不足等技术问题,比如预测评估时,有的编制单位不结合矿山开采设计,不将矿山设计的工业布局叠加到预测图件中,仅统计现状布局和预测期采场的变化情况,从而大大减少了预测评估的面积,造成恢复治理工程量的严重不足。另外,恢复治理方案包含矿山建设地质灾害危险性评估工作,因此在方案的编制人员中还应该有具备地质灾害危险性评估资格的人员,比如河北省要求地灾评估的主编人员必须具有副高级以上职称并且是取得省级以上培训合格证书的人员才可以;此外,受预算标准不完善的客观影响,很多编制单位对预算标准的执行存在很大的随意性,即使是一些出台了预算标准的省份,也存在标准粗糙和执行不力的问题,有些地方存在多个标准并存的现象,采用不同的预算标准计算出的治理估算费用差距是很大的。因此恢复治理项目的技术工程手段与费用定额还亟待规范,方案编制的预算质量还有待进一步提高。方案编制单位做为矿山企业的委托承担单位,存在直接利益关系,往往普遍站在能让企业承担得起的角度出发开展方案编制工作,有的方案甚至连可接受的最低水平的矿山地质环境恢复治理要求都达不到;当采矿权人逃避或其他原因导致难以落实矿山实质环境恢复治理责任时,收缴的保证金往往不足以进行基本的矿山地质环境恢复治理,更谈不上高水平的矿山地质环境恢复治理; 3.4方案评审与审查的管理问题 ①应该将评审承担单位的选取纳入政府采购中,通过公开竞标的方式优选评审承担单位;一来增强公信力,二来也能杜绝评审带来的一些权钱交易的弊病。②由于专家评审时仅对资质提出要求,未对编制人员提出审查要求,这就造成了参编人员鱼目混杂,参差不齐,严重影响方案的编制质量;所以建议行政主管部门应该按照规定要求强化对从业人员的管理和审查;③管理部门审查的重点内容包括关于对评审意见是否已按要求进行修改一项,这对行政主管部门不好把握,建议增加专家组长复核的环节,由专家组长给出修改复核意见,以便增加行政主管部门审查的可操作性; 总结: 矿山地质环境保护与恢复治理保证金制度是政府监管部门对矿产资源开发利用管理制度的有益补充和完善,是与世界发达国家矿山管理通用做法的接轨,该制度能够有效地促进矿山企业主动履行矿山环境保护义务和恢复治理责任的落实,这笔资金遵循“企业所有、政府监管、专户存储、专款专用的原则,使政府管理、监督矿山企业履行恢复治理责任和义务有措施和力度,也促使矿山企业自身重视保护与恢复治理工作,充分考虑治理费用和经济效益等问题,从而自我约束,加强保护、规范开采,主动降低环境恢复的成本。从而进入一个矿产资源开发利用的良性循环轨道。同时,应加快矿山地质环境治理技术规程和矿山地质环境治理工程的预算定额标准的建设,加强从业人员和资质单位的培训和监督管理,提高恢复治理方案的编制水平,从而使矿山地质环境保护与恢复治理工作的行业水平整体提高。 作者:刘海涛 白克胜 包毅 贾会新 杨帆 单位:河北省保定地质工程勘查院 矿山地质论文:矿山地质环境问题及防治措施探析 摘要:近年来,随着中国社会经济的迅速发展与工业化建设速度的持续加快,矿产资源在国民经济发展过程中的关键性愈来愈凸显,工业化和市场化建设过程中,矿产资源的需求量持续增加的同时,也对矿山地质环境形成了相对大的影响。所以,实施矿山环境的恢复治理工作,坚持“在开发中保护,在保护中开发”的原则,对矿产资源开发和生态保护进行统筹考虑、统一安排,最大限度的把矿产资源开发运用经过中的环境污染与生态破坏减少,渐渐治理历史遗留的矿山环境问题,组建“和谐矿山环境”是当务之急。 关键词:矿山资源;地质环境问题;防治策略;研究 1矿山工程概况 田东县坡洪煤炭有限责任公司按桂政发(2011)43号文“关于加快推进煤矿机械化改造的决定”的精神,根据矿井实际情况决定对坡洪煤矿进行机械化改造,生产能力为9万t/a。为办理采矿权延续伸请登记,需要编制矿山地质环境保护与恢复治理方案。根据广西壮族自治区国土资源厅2013年下发的《广西壮矿山地质环境恢复治理水文地质详查规程(试行)》要求:“对傍河、傍海、傍水库、傍供水水源地的矿山,或岩溶地区傍城镇或集中居民点的矿山、深凹开采矿山、重金属矿山等,凡是可能造成含水层破坏或污染、可能引发严重地质环境问题的矿山,必须开展水文地质详查工作”。坡洪煤矿为傍河以及可能造成含水层破坏或污染的矿山,应进行矿山恢复治理水文地质调查。 2当前国内矿山地质环境问题分析 2.1矿山地质环境问题的具体表现形式 一开始的时候,在矿山地质环境污染中存在大气污染、水质污染和废渣污染。从以往经验得出,煤矿生产中出现的粉尘和一些容易挥发的气体,是产生矿山区域环境中大气污染的主要原因,进而,也深深的影响了大气环境质量。特别是煤矸石,给更加严重影响大气污染打导致,在影响地下水的同时也对土质环境造成更加严重的危害。这主要是由煤矸石本身具备相对强的可燃性,易爆炸的特征决定的,一旦出现燃烧、爆炸,就会快速释放大量有毒有害气体,直接严重影响大气环境。在开采运用矿产资源的时候,会形成废石、尾矿和冶炼废渣等,他们如果很大数量的堆积在一起,并且不做任何的处理,就会形成环境污染和资源浪费。很大的原因是这些矿产资源副产品中存在很多的重金属和某些有毒有害物质,在废弃矿石长时间裸露、堆放的情况下,不仅水资源受其影响,这一区域的土地也会出现严重的沙漠化现象。与此同时,伴随着采矿中出现的一系列问题,会破坏潜水层,疏干性排水现象出现,地下水水位发生变化,发生明显下降,更为严重时,会引起河流断流,一些相对稳定的水环境发生不良改变,例如地下水资源枯竭,地表水漏失、区域水不平衡等,对矿山地质环境带来非常不好的影响。后来,固定废弃物的污染问题成为矿山地质环境污染中的重点。现状矿山人类工程活动主要为采矿,无高边坡存在,现有井口边坡均已喷浆或浆砌石支护,边坡稳定性较好,建井至今井口边坡从未发生过崩塌、滑坡地质灾害,现状周边亦无成规模的滑坡、崩塌、地质灾害发生。矿区地表主要为粘性土所覆盖,汇水面积小,现状无自然形成的泥石流地质灾害发生。矿井开采后的固体废弃物主要是煤矸石,主要卖到附近砖厂作砖,堆放时间一般为数天,矸石场没有永久矸石山,现状未发生崩塌、滑坡及泥石地质灾害。因此,矿区现滑坡、崩塌、泥石流地质灾害弱发育、危害程度小,危险性小。矿井以斜井向下开采,地面变形总体不大,一般不会产生较大规模的山体滑坡。矿山地面建筑基本利用原有设施,井口均已有护坡措施。预测矿山改造引发崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的可能性小、危害程度小,危险性小。 2.2矿山地质环境问题成因分析 第一,矿山地质资源开发企业缺少环境保护思想。矿山地质环境问题,关键因素是理念指导水平相对低。在开发运用矿产资源的时候,安全生产和经济效益成为重点,关于矿山的地质环境完全被抛诸脑后,没有准确的思想指导,群龙无首,进而,对环境保护的了解方面发生严重的偏差。第二,没有有效的对矿山地质环境进行监督管理,矿山地质出现环境污染问题。在矿山地质环境的保护过程中,安监、国土和环保等部门自然也会牵扯其中,但实际情况是,在我国的矿山地质环境保护工作中,很多地方存在明显的空白,责任不能详细落实到位,部门分工缺乏明确性,部门之间很少交流和协助,进而,矿山地质环境问题的出现也屡见不鲜。第三,现在有待进一步健全与完善我国矿山地质环境的管理。从教训中我们可以深切感受到,在我国矿山环境的监管力度方面,存在严重的不足。最为关键的地方是,我们国家现在实行的矿山地质环境保护监管机制不完善,执法监管方面存在严重漏洞,力度明显不足。 3关于矿山地质出现的环境问题的防治措施及建议 (1)矿区浅部存在老窑,开采的Ⅳ煤层时,大部分在已形成的采空区下开采。采空区积水对开采仍构成一定影响,开采过程中务必先将采空区积水疏干,防范其积水透水、突水对矿山的威胁。 (2)矿山为傍河侵蚀基准面下开采,浅部开采有可能受到地表河水通过断层带及不明老窑充水的影响,应按设计留设足够的隔水煤柱,防止河水通过各种裂隙向巷道涌水,确保采空区沉陷盆地边缘离河床有一定的安全距离,严禁在河流下挖财煤炭,如果一定要在水体下采煤,必须满足试采成功的要求,得到可靠的资料并认真分析后,向有关部门报告,得到批准后才可以实施。在开采的过程中应坚持“有疑必探,先探后采”的原则进行探放水,防止发生透水、突水事故。 (3)采矿活动产生的不良环境影响主要为采空区地面变形,为避免在矿井开采后出现造成很大面积的房屋倾斜,开裂,地表沉陷、开裂等一系列地质灾害现象的出现,应该严格按照原先的设计规定,留设足够保障的保安煤柱,村庄下禁止采煤。在开采中,矿方应认真观测地表沉降,仔细分析地表移动变形的内在规律,最好可以尽早发现,尽早治理,从而有效的避免或减小因为地表沉陷而带来的危害。 (4)矿山开采活动产生的废水,应严格按设计和环保部门的要求进行沉淀处理达标后排放,避免、减轻矿山开采造成土壤环境、地表水、地下水的污染,特别是对附近村屯生活饮用水源的污染。确保暴雨季节尾矿淋滤水经沉淀池处理后再外排。 (5)采煤过程中产生的煤矸石和其它废石尽量用来充填采空区,尽量减少矸石堆积地表压占土地和污染水土。做好储煤场、堆矸场拦截保护,完善地表排水系统,防止废固进入附近农田。 (6)为防止闭坑后地下水对周边环境的影响,闭坑前应对可能坑道水渗流到第四系的巷道位置进行处理,可采用水泥封闭。当矿山闭坑以后,遵循关于矿山地质环境的恢复与治理以及相关的土地复垦方案的具体要求,对矿山各种工业场地进行恢复,减少土地资源的破坏。在矿山生产过程中,应将矿山的生产与土地复垦方案相结合,尽量减少耕地的压占破坏。 (7)矿山开采过程中,建立地下水水位、水质的监测网及预案机制,对矿区及周边环境进行动态监测,防范于未然,避免矿山开采对当地群众生产、生活带来较大影响。 4结束语 矿产资源的可持续发展对完成社会经济的可持续发展具备关键意义,把矿区的环境保护工作做好,是完成矿产资源产业可持续发展的关键措施。缺乏有效的防范措施,就可能出现严重的后果。所以,关于环境地质问题的研究成为重中之重,为矿山地质的环保事业建设奠定基础。 作者:雷艳荣 单位:广西壮族自治区第四地质队 南宁地矿地质工程勘察院 矿山地质论文:矿山水文地质调查与矿山地质灾害调查 摘要:地质调查的目的是查明影响矿山工程建设和生产的地质因素,消除各种地质灾害,保证矿山生产安全。应结合煤田地质实际,补充水文地质勘探与试验。水文地质调查是根据已有的矿床水文地质资料,结合矿山建设和生产过程中出现的实际问题,进行的与岩土稳定性有关的水文条件调查与分析。地质灾害如滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、流沙等。 关键词:地质调查;水文地质;地质灾害 1地质调查的工作程序及方法 第一,收集资料和设计编写阶段。此阶段的工作内容主要包括:收集和综合工作区前人已有的地质、矿产、物探、化探、遥感资料,进行地质踏勘和航片、卫片的地质解译,编写工作设计。野外地质踏勘应在系统收集和综合研究前人资料以及初步解释航片、卫片后进行,踏勘路线应处置穿越工作区构造线方向,各类重要接触关系、矿化或矿产地均应布置踏勘路线。通过本阶段工作,应力求了解工作区地质矿产基本特征、工作程度及分析测试数据,统一岩石分类、命名方案和图例图式,选择各类剖面测制位置,编制地质、矿产草图,提出工作区地质、矿产调查中应解决的主要问题以及解决这些问题的途径、措施、方法和手段。第二,野外地质矿产调查阶段。此阶段工作的主要内容包括:各类地质剖面的测制和研究,系统的路线地质填图及矿产调查,为配合地质填图而开展的物探测量、化探测量,各类样品的采集等。本阶段工作基本完成后,应及时综合研究编绘出工作区野外地质图和地质实际材料图、各类地质剖面图,作为野外地质矿产调查阶段的主要成果和后阶段加深研究工作的依据。对采集回来的各类标本、样品,应及时编录、登记、加工或处理,送样并分析鉴定,以便能及时取得分析测试数据。第三,资料的中间性整理及野外加深研究阶段。此阶段包含野外和室内两方面,要先从资料的中间性综合整理工作入手。在中间性的综合整理中,既要对各地质剖面和系统填图中已获得的野外资料进行综合整理研究,还应对已收到的样品分析测试数据作初步计算、作图、统计、研究。通过这一阶段综合研究,肯定成果,并找出存在的问题,以制定野外加深研究计划,再进行野外加深研究工作。第四,综合整理和报告编写阶段。地质调查的最终资料整理应在野外工作全部完成,并经主管部门组织野外验收通过后进行。此阶段应对所获资料进行系统整理和综合研究,编制各种成果图件,通过对工作区地质构造特征和成矿规律的总结,最后编写出地质调查报告。地质调查的目的是查明影响矿山工程建设和生产的地质因素,消除各种地质灾害,以保证矿山生产安全。 2水文地质调查 2.1矿山水文地质工作 矿山水文地质工作具有相当重要的地位,矿山开发阶段的水文地质工作由于不同的开采方式和矿山水文地质条件的不同,其工作内容也有较大差异。 2.2水文地质调查内容 水文地质调查是在已有的矿床水文地质资料基础上,结合矿山建设和生产过程中出现的实际问题,进行的与岩土稳定性有关的水文条件调查与分析。主要内容包括以下几种类型:第一,矿区内地下水的类型,包括按含水空隙条件的分类和按埋藏条件的分类。第二,矿区水文地质结构类型,按含水体和隔水体所呈现的空间分布和组合形式,以及含水体的水动力特征所划分的类型,可分为统一含水体结构、层状含水体结构、脉状含水体结构和管道古水体结构。第三,不同水文地质结构中的水动力特征,包括不同水文地质结构的补给、径流、排泄条件以及富水特征,相互之间或与地表水体有无水利联系等。第四,含水层、隔水层、矿体之间的相互关系,水文地质钻孔的封堵质量。 3矿山地质灾害调查 3.1矿山地质灾害 由矿山资源开发导致的地质灾害主要包括滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝、流沙和采空区等。滑坡是斜坡上的岩体或土体,在重力的作用下,沿一定的滑坡面整体下滑的现象。崩塌也即垮塌或塌方,是陡坡上的岩体在重力作用下突然脱离母体,崩落、滚动、堆积在坡脚或沟谷的一种地质灾害现象。地下采矿形成的采空区是造成矿山崩塌的主要因素,矿山地面塌陷、地裂缝主要是由于矿山岩溶或地下采矿形成的采空区,引起了地表变形和破坏。由于地面塌陷、地裂缝发生具有突然性,因此对塌陷区人民的生命财产具有极强的破坏性。在矿山开采或其他挖掘工作中,有时会遇到饱水的沙土,当其被工程揭露时,可产生流动,即流沙。流沙可以是以突然溃决形式发生,也可以是缓慢发生。流沙的存在会造成井巷施工困难,流沙的溃决会掩埋矿井,危及工人生命安全,甚至引起地面塌陷。 3.2矿山地质灾害调查 第一,崩塌地质调查。崩塌地质调查包括以下内容:一是查明地形、地貌特征。陡坡和陡崖是产生崩塌的必要条件之一,因此要结合现场踏勘在地形地质上圈化出陡坡地段。二是查明不同岩性岩石的分布,特别是抗风化能力强的坚硬岩石的分布。三是查明地质构造特征。四是调查本地区有无发生崩塌的历史。五是调查本地区气候变化特征。六是调查本地区历史上地震的最大烈度和人工爆破的规模。第二,滑坡地质调查。一是要查明边坡、排土场倾角、平台宽度的几何要素。二是要查明边坡不同岩性岩石的分布。三是要查明地质构造特征。四是要调查本地区气候变化特征。五是要调查本地区历史上地震的最大烈度和人工爆破的规模。第三,泥石流地质调查。一是要查明区域内的地貌条件、汇水面积、沟谷发育情况及其纵横坡度和高度。二是要查明基岩松散土层分布位置及其与崩塌、滑坡等自然地质现象的关系。三是要对泥石流流域进行大比例调查,对泥石流流域斜坡和泥石流发源地的临界条件和岩土稳定性进行研究,推测泥石流可能发生的期限。四是要调查大气降水资料。五是要对尾矿库稳定性进行评价。第四,地面塌陷、地裂缝、采空区地质调查。一是要查明采空区规模和形状,包括采空区体积、空区范围投影面积、采空区形状、采空区连通情况、采空区高度及长度与宽度比。二是要查明采空区充水情况。 作者:夏逻 单位:黑龙江省煤田地质二四勘探队 矿山地质论文:废弃矿山地质环境改造技术 1传统思想下的改造技术 1.1拆除重建 由于技术和实现落后,对于废弃矿山的处理,人们还做不到根据具体情况对其进行分析,重新设计和改造,而是对其存在的价值给予全盘否定。当现有的场地、设备及其他一些因素满足不了现时发展的需要时,在传统的思想下,人们往往选择对其进行拆除重建,这样不仅破坏了原有矿山的历史价值和一些景观特色,而且要付出昂贵的成本对其进行重建,铲除了宝贵的历史遗产。 1.2遮盖回避 另外,由于技术更不上时代的发展,人们在对废弃矿山的现状做不出更好的改造时,往往采用掩耳盗铃的方法,对其破败的现状进行掩盖。通过种植一些地被覆盖矿山现有的地皮,或者栽植郁郁葱葱的树木对其外观进行遮盖。当我们对废弃矿山进行远观时,貌似这是一片良好的自然景观,其实则不然,这样的做法会对以后土地的改造造成严重的阻碍。 2现代思想及技术下的改造 污染问题现已经成为国际上急需解决的问题,并且随着景观事业的发展,废弃矿山就有了利用和改造的价值。目前,在废弃矿山改造的技术中,为了满足景观的发展和改善环境,生态恢复技术是应用最为广泛的方法。它的改造范围主要针对以下对象。 2.1对污染后的土壤进行治理 废弃矿山使周围的土壤因子改变,土壤物化性质遭到破坏,造成土壤污染,破坏生态环境。由于废弃矿山的土壤中的有毒物质增多,我们必须采用化学方法将污染的土壤进行改良,补充植物生长的有机质;另外,为了节约土源,将没受到污染表层及亚表层土保存起来,待改造完工后放回原地。 2.2污水处理 为了适应国家经济发展的路线,随着技术的进步,生态工程被应用到了污水的处理当中。在对废弃矿山进行改造时,主要注意景观的发展方向。所以,我们主要通过自然处理的方式对污水进行处理,已达到资金最优化的效果。 2.3恢复植被 众所周知,所有的生态系统都必需建立在植被的基础上,由此,根据废弃矿山的具体情况,选择合适的树种,对废弃矿山进行合理的植被恢复是改造的关键。另外,我们根据矿山的特性可以选择耐干旱、盐碱,固土、固氮,有较强生长力的树木,进而阻挡风蚀和水蚀的灾害发生。 2.4利用微生物技术 要想把废弃矿山改造成一个景观观赏区,就必须建立一个稳定的区域生态系统。由此,我们可以利用微生物技术,对其生物群落进行改善。尤其是利用接种细菌,来消除或减轻环境污染,从而改变废弃矿山的贫瘠状况,缓解污染,提高整体的利用率,是矿山达到令人满意的效益。 3技术改造中的原则 (1)在采用相关技术前,首先对拟用技术进行论证和评价,确定该技术的使用周期长短,并且明确其是否有改进的潜力或在未来市场中是否有发展空间。另外,企业的微观效益要与国家的宏观调控相结合,从而促进技术的进步和提高经济效益。 (2)在改造经营过程中,要努力做到物有所用,物尽所能,节约资金。 (3)在改造的基础上,增强每个相关程序的联系,进一步促进矿产资源的综合利用,从而提高劳动生产率。 (4)改造技术的选择时,要与经济、环境等因素进行综合考虑,并且结合国外先进技术,最终选择能够总体提升改造效果的技术。 4结语 随着科技技术的进步和人们思想意识的提高,废弃矿山的改造已经取得了很大的成就。但是,在改造过程中,我们仍需总结经验,顺应时代的发展,及时更新改造技术装备,提高矿山的综合效益,降低成本,使废弃矿山的生态环境得到改善。在对废弃矿山进行景观塑造过程中,要与科学、艺术和经济的发展充分结合,相辅相成,共同促进现代景观的发展。 作者:李金平单位:福建省闽西地质大队
景观生态学论文:景观生态学在城市规划设计中的应用探析 摘 要:随着时代的发展与进步,人们的生活的水平在得到不断地提升,但是人们周围的环境却被工业给污染的面目全非。生活环境的恶化也引发了一些列的生态问题,如沙尘暴、酸雨、雾霾等威胁人类健康的天气频频出现。面对如此严重的环境问题,重视对环境的保护刻不容缓。本文对城市规划设计中对景观生态学的运用做了研究与分析,仅供相关人士的参考与借鉴。 关键词:监管生态学;城市规划设计;原则与应用 景观生态学理论对与解决环境与发展上的难题具有重要的应用意义。科学并合理的将景观生态学理论运用到城市园林的建设中去,有利于改善城市生态与环境上的污染问题,也为城市的绿色发展之路起到了保驾护航的作用。 1 景观上态学的基本概念 景观生态学,一词首次出现在1937年德国地理学家卡尔特罗撰写的《航空像片判图和生态学的土地研究》一文中。这个概念是在他利用航空照片进行东非土地利用空间的研究之旅中总结而来的。他在提出这一概念时,主要是因为看到了地理景观学和生态学中各自的不足以及相互之间的互补关系。因此,只有将两者结合起来综合研究考虑,才能解决大尺度地理区域中生物群落之间、生物群落与环境之间各种错综复杂的相互关系问题。他的这一观点得到了许多人的赞同并迅速在中欧传播开来。 2 园林景观生态应遵循的设计原则 2.1 地域自然条件原则 地域自然条件的形成离不开当地的气候与地形条件,气候条件的不同又会对当地的水文、生物条件、地形地貌、产生不同程度的影响,也影响着当地人的生活方式。在不同地方生活的人,自然环境就会赋予不同风格的设计理念,于是地域园林风格设计的形成也会有不同方面的差异。在对城市的的规划进行设计时,要将当地的气候作为首要考虑的条件。对气象要素进行理性的分析与设计,比如,当地最显著地气候表象是什么类型的,依据不同的气象条件对设计进行构思与改变。 2.2 地貌保护原则 在城市的规划设计中还要将当地原有的地形地貌以及自然形成的各种设施考虑进去,在不破坏当地的自然环境的前提下规划设计,必要时可以将原有的自然地形与废旧的设施进行利用,不仅可以营造环境的的和谐还可以对废物进行二次利用。在城市的规划设计中最重要的一点是,要将当地的人文文化融入到设计中去,这样做的原因是让设计不仅美观还能体现当地的历史文化,让建筑拥有的自己的独特的历史文化底蕴,好的设计说不定还可以给当地的经济起到创收的作用。 3 景观生态学原理在城市园林设计中的应用 3.1 树立景观生态规划的理念 在城市的规划设计中融入景观生态学的原理与方法可以让城市的规划更具合理与科学性,水城市的景观空间进行合理的规划可以在进一步实现自然与文化,自然生命与规划生命的有机统一,这样的考虑不仅有利于对生态环境的保护,还将美的形式与生态功能做到了有机的统一,而不是为了使景观达到完美,就以牺牲生态环境为代价。其次,要对当前的生态环境与未来生态环境的使用功能进行平衡协调,不能只注重当前的利益,要将眼光放的更长远,以未来的生态功能的正常使用作为设计的重点要求。在对资源的使用中要在合理并保护的基础上进行,维护自然资源的再生能力,不能只是过分的进行索取,忘了自然资源不仅仅只属于我们生存的这一代,还属于我们未来的千秋万代。 3.2 注重自然性、生活性、科学性、艺术性相互结合 为了让自然生态的保持原有的面貌与系统的稳定性,在对城市的规划进行设计时要保护环境不受伤害或是尽量将伤害降到最小,尽量将场地的原貌与生态保持在原有的样子上,不做改动,原因是原有场地的生态环境是在漫长的时间沉下才形成的,一旦原有的生态环境下的系统遭到破坏,那么这样的伤害可能会是不可逆的,并且无法进行重建。再对景观进行设计时要对周围的环境做到充分的调查准备,并对数据进行科学的分析,本着对环境生态上的保护原则对资源进行利用,并尽量对原有的自然环境保持原貌。将生态上原有的要素进行保留并在原有的模式下进行改造与组建。 3.4 对地方区域特色进行突出 具有鲜明区域特色的城市规划,城市中的无论建筑还是园林都会被赋予活力与艺术感染力,但是想要塑造出这种效果就要做到以下几点。第一点,要以当地的文化作为城市规划建设的精髓,充分的融入进设计中去,并以尊重敬畏的态度对待。注重城市规划设计与传统文化上的和谐融入,从根本上增强创作的生命力。第二点,利用场所原有的面貌特点进行建筑设计规划,将场所中原有的资源进行利用,做到与自然环境和谐一致。 3.5 基于生物多样性理论的植物配置设计 首先应当充分做好植物材料的选取工作。也就是说,在城市规划设计过程中,应当基于景观生态学理念对园林植物进行科学化选取,结合园林土壤条件以及地质环境等要素加以科学化分析,确保所选取植物的品种及特质与园林环境保持高度适宜,从而促进园林植物的健康生长,切实改善城市规划设计效果。在园林规划设计过程中,上述条件仅仅是其中之一,除此之外应当充分考虑城市园林规划设计中植物组合方式以及功能分区等多项要素,结合社会群体的年龄差异、职业类型以及个人爱好等多项因素,对植物材料进行合理化选取。与此同时,在基于生物多样性理论上的植物材料的选取,应当坚持以乡土植物为主,要注重凸显地方文化特色及内涵,并通过乔灌木与草本花卉之间的协调配合,保证植物材料选取及设计的最优化实现。为满足季节性观赏需求,应当将常绿树与落叶树进行合理搭配,从而保证植物配置设计的科学性和合理性。 也就是说,基于景观生态学的城市规划设计工作中植物材料的选取,应当结合城市发展特点以及绿地性质来确定植物种类,确保植物材料的选取具有良好的保健功能和观赏价值,并且能够满足城市规划设计的经济性需求,切实推进城市规划设计工作的高效开展。 其次应当以生物多样性为设计重点。也就是说基于生态学理念的城市规划设计不应当单纯重视片面的园林绿化效果,而是应当将生物多样性提上日程,组建生态健全且景观优良的城市园林,促进hi呢生物多样性以及植物种类多样性的顺利实现。也就是说,在城市景观规划设计过程中应当基于生物多样性理念出发,促进结构合理且功能健全的复层结构的形成,营造优良的城市园林生态环境,确保其具备良好的自主能力和自我维护能力,从而不断改善城市环境。 结束语 景观生态学理念的核心就是创造将一个人与自然和谐相处的公共环境,这样的环境不仅利于人类的健康还对自然生态系统起到保护的作用。只有人类与自然的做到和谐相处,我们的世界才会有向前发展的不竭动力,并且这样的生态学理论也为人类生存环境质量上的提升起到了指引的作用。 景观生态学论文:基于景观生态学视角的小城市绿地系统评价 摘要:小城市与大中城市的发展不同,其水平普遍偏低,对于城市绿地系统中的一些标准和法规,在实际运用时具有一定的特殊性。通过这些工作为此后的研究提供相关的基础信息和资料,作为以后实践活动的参考资料。 关键词:景观生态学;小城市;绿地系统 在近几年的城市建设中,有关景观生态学的一些理念和方法被大量应用,为城市建设提供了新的理论依据和思想元素,其交叉学科的优势得到了充分体现。以景观生态学为依据,对小城镇这种具有一定特殊性的绿地系统进行分析研究,增加理性的、客观的认识,并进一步提出具有科学依据的评价,对于正在发展的绿地系统研究来说,具有一定的积极意义。 1曹县绿地系统概况 1.1曹县综合概况 曹县位于位于山东省与河南省的交界处,地理位置为北纬34°33′~35°03′,东经115°08′~115°52′。东临单县和成武县;西接东明县、民权县和兰考县;南与商丘市和民权县交错;北接定陶县。曹县属于北温带大陆性季风气候,夏季和冬季的季风气候明显。 1.2曹县城市绿地现状 2景观生态学分析及评价 与传统的城市绿地系统构成及指标分析不同,景观生态学的分析方法将城市绿地系统的整体布局和景观要素的生态属性为重,通过大量基础数据的运算,提高了分析结果的科学性。 2.1绿地景观生态构成分析 2.1.1绿地斑块。在景观生态学研究的领域中,由于不同的生态学家自身研究的对象或者研究内容都有所偏差。根据绿地的形态特征,将城市中呈片状的公园绿地和生产绿地作为绿地斑块。 2.1.2景观基质 在城市的景观元素中,基质是连通性最好的,同时也是斑块和廊道的基地。曹县由城西生态公园、八里湾风景区、城东生态公园、万亩荷塘风景区、太行堤四库、八里湾水库等构成了城市的景观基质。 2.2斑块类型特征指数分析 虽然曹县附属绿地的面积较大,公园绿地和防护绿地的数量较为多。现状附属绿地尤其是单位附属绿地的统计测量工作比较困难,因此,附属绿地的斑块特征指数没有进行评价。 2.3景观生态格局指数分析 对曹县景观构成的分析主要选取了以下几个方面:多样性、均匀度和优势度。 曹县附属绿地数量最多,由于类型和尺度的差异性较大,所得出的多样性指数也是最高的。说明曹县绿地系统的多样性指数从整体上来说并不高,也就意味着在生物多样性的保护上存在一定的弊端。 2.3.2景观均匀度指数分析。景观的均匀度指数反映了研究范围内各类景观要素分布的均匀程度,表示方法是通过多样性指数与其理论最大值的比值来表示。其计算公式为: 如果均匀度指数E值越大,则说明景观越趋于均质,差异性较小;反之,如果E值偏小,则表明其中某种或少数几种景观类型在整个景观系统中占控制地位,差异化较大。 曹县绿地系统整体的均匀度指数为0.2816,曹县绿地整体分布不是太均匀。虽然在数值上,生产和防护绿地均占优势,这是由于这2种绿地的斑块数量偏低造成的。 2.3.3景观优势度指数分析。景观优势度反映的是在整个景观中,部分景观要素起到的控制程度,还有部分斑块的重要性。其计算公式为: D=Hmax-H (D为优势度指数,H为多样性指数,Hmax为在给定丰富度条件下最大可能的多样性指数)。 如果优势度指数较大,则表明部分斑块在景观中起到了一定的控制作用;如果优势度指数偏小,则说明各景观要素都占有一定的比例;如果是零,表明景观均质完全,各类景观要素所占的比例相等。 在一定程度上我们可以看出,优势度与均匀度指数呈负相关。曹县的绿地斑块优势度计算结果中,公园绿地优势度最高,这说明公园绿地在城市的绿地斑块中占主导,从一定程度上也与公园绿地整体板块数较少有一定的关系。 3结语 在城市总体规划中,城市绿地系统作为其中的一部分,其生态性以及各方面的社会和经济等效应在城市中占有很重要的地位。希望通过这种尝试,将一些景观生态学的研究手法运用到当前小城市的绿地系统分析评价中,弥补从人为角度的感性认识中带来的较大偏差。 景观生态学论文:基于景观生态学的城市居住区景观设计研究 摘 要:随着当下生活水平的提高,人们越来越重视生活中的享受质量,再加上近年来我国的环境问题日益严重,当下人们对城市居住区的景观设计工作越来越重视。以降低对我国环境压力为主要目的生态环境建设工作,成为当下景观设计的重中之重。而在设计的过程中,需要考虑的问题来自多个方面。在设计过程中要最大限度地解决问题,以实现景观设计的主要目的与用途。本文主要以城市居住区景观设计的理念与原则为出发点,对设计思路进行探讨。 关键词:景观设计;景观生态学;城市居住区 在我国的城市建筑中,绝大部分都是居住区,城市住房的经济效益在房地产行业中占据着非常重要的地位。当下,我国的房地产行业在不断地扩大,其竞争力也越来越强。在竞争激烈的房地产行业中,不断提高自己的竞争力,提高自己的优势,对企业经济效益的发展有非常重要的作用。城市居住区的景观设计有着增强企业优势、提高企业竞争力的重要作用。 1 城市居住区景观设计的生态理念 1.1 与自然环境保持协调性 随着当下人们对生活质量的要求越来越高,以及对低碳生活的追求,人们在选购居住房的时候对居住区周围的环境也有非常重要的考量。因此,在建筑过程中,除了对建筑物本身的设计要求外,对建筑物周围的环境设计也要非常重视。在居住区景观的设计中,要好好把握景观设计与自然环境的融合,保持与自然的协调性,改善人们的居住环境,为人们带来最自然、最环保、高质量的居住环境,同时还要突出生态理念。 1.2 维护生态系统的平衡 城市居住环境属于生态系统的一部分,居住区景观系统也是相对于生态系统而存在的,较生态系统有极大的开发性。但是,在对居住区景观进行开发的过程中,要重视维护生态环境的平衡。居住区的建设和环境开发的过程都会对生态环境造成极大的影响,对周围的绿色植物与生物等都会造成破坏。一旦生态系统中的生物结构出现问题,其自身的修复活动无法还原,整个区域的生物结构都会出现这样那样的问题。为了整个系统中的各项功能都能够正常工作,就必须要保证这个系统之内的组成部分保持正常,所以在居住区景观设计的过程中就要保证整个景观系统与生态系统相平衡,保证生态系统的正常。 1.3 景观系统的丰富性 当下我国的居住区景观系统都存在一个共同问题,就是景观设计的机构太过单一,生活在此环境中的人们无法享受到景观设计带来的真正利益。也就是说,景观设计的真正功能无法实现。影响我国当下景观设计结构的主要原因有三,其一就是设计面积使景观的结构无法复杂、深入,对景观设计造成一定的制约;其二就是在当下城市居住区中,大多数的土地面积都被建筑物所覆盖,房地产企业为了经济效益最大限度地利用土地来建筑住房,所以居住区中的景观基本上都是以建筑为主,也就造成了景观结构的单一性;其三就是当下居住区的环境多数被建筑与公路覆盖,景观设计受到一定的制约。 2 基于景观生态学的城市居住区的景观设计原则 2.1 整体性原则 在设计的过程中,要注意整体的景观要与整个城市的空间布局以及文化背景相协调、相融合,使城市居住区的景观系统具有充分的适用性、文化传承性以及可欣赏性。 2.2 保持一定的生态效应 人类的生存环境是生态系统中的一部分,保持生态平衡对于人类与自然的发展有非常重要的意义。在整个大的生态系统中,只有保持人与自然的和谐,保持与整个生态系统的平衡,才能实现可持续的发展。 2.3 群落的多样性原则 人是群居动物,其自身的需求也是多种多样的,再加上土地资源的相对紧张,就需要实现土地资源使用的最大化。在居住区景观设计的过程中,保持群落功能的多样性对于人类的生活有非常重要的作用。 3 基于景观生态学的城市居住区景观设计 3.1 居住区景观的布局 科学、合理的景观设计,能够有效地改善居住周围的环境。在城市中,有许许多多的居住区,它们分布在城市中的各个角落、各个区域,这些居住区就构成大大小小的板块,共同组成一个大的板块――城市。因此,在对居住区进行景观设计的过程中,要对这些板块进行划分,根据不同的板块合理地布局,使整个板块形成一个完整的系统。在对板块进行设计的过程中,要注意某一个系统的板块要具备绿地、河流以及生态花园,运用设计手段将这些连接起来,以形成一个完整的“生态系统”。同时,设计的过程中还要对绿地以及建筑用地进行准确的考量,对设计规模进行严格的把控,使景观系统有可实施性和合理性。除此之外,还要在居住区中的道路之间增加公共绿地,使之成为整个景观的核心。绿地系统也要有丰富的层次,对景观设计进行创新,突出景观的新颖性。 3.2 居住区景观的设计 在景观设计的过程中,首先要明确的事情就是景观的构成要素,清楚了构成要素之后才能对景观系统进行合理的设计,满足景观设计的需求。山川、河流、草地、森林等是最基本的自然要素,这些自然要素在景观系统中也是主要的构成。在对居住区进行景观设计的过程中,可以利用这些自然要素来改善和映衬居住环境,也需要配合人工要素。 3.3 一个优秀的景观设计可以让人们有很好的视觉享受 在景观设计的过程中,要对景观内的构成要素进行合理、充分的设计。在对建筑物的边缘进行设计时,要最大限度地利用边缘区,适当地增加边缘的长度。在选择栽种植物时,也要注意空间层次的表达,提高视觉效果。同时,居住区的水源设计也对整个景观系统有非常重要的影响,要对整个景观系统的格局进行合理的设计,将处理过的水源运送到需要的地方,增加水资源的利用率。 4 结语 基于景观生态学的城市居住区景观设计的理论体系以及现实经验相对来说还是非常丰富的,因此在居住区景观设计的过程中可以借鉴的经验和理论知识都非常多。这对居住区的人们的生活质量以及房地产企业的销售效益都有非常重要的作用。在居住区景观设计的过程中,严格遵守景观生态学的相关原则和理念,不仅能够改善人们的生存环境,提高生态效益,还能够为人们带来一定的视觉享受,实现景观设计功能的最大化。 作者简介:杨喜生(1977―),男,湖南衡阳人,硕士,讲师,研究方向:环境设计与景观规划。 景观生态学论文:景观生态学在土地整理与规划中的应用 摘要:土地整理工作是优化土地资源合理的配置,提升土地的利用效率,增加土地生产能力的主要办法。当下国内的土地整理工作相对侧重耕地区域的增加,提升土地的生产能力和质量,却忽略了整理工作中对于生态环境和生态效益产生的不良影响。本文对于景观生态学在土地整理工作中的应用进行了分析,供相关人士进行参考。 关键词:土地整理 景观生态学 效应 规划 土地整理工作是系统化且复杂的工程,其涉及经济、社会、环境等多方面的利益和因素,当下国内的土地管理工作已经由过去单纯的扩大耕地面积变换成以提高生产和生活质量为基本前提的现代化景观生态型土地整理工作。 一、景观生态学理论在土地整理思路上的应用 1景观生态学 所谓景观生态学指宏观生态学研究工作中的全新的领域。1939 年A・C・Troll第一次应用该理念,景观具体指同一区域不同的地域单位内自然生物的结合体,景观生态学就是针对同一区域内具体单元空间中不同生物和自然之间的关系。该种关系不是单一性的,而是水平关系和垂直关系共存。该概念中将景观划分为具有相似的形式居于整体中不断反复发生的,包含系列化的共同影响生态系统构建的异质性区域。具体的单元内景观被当做是根据不同生态系统和景观构建的镶嵌体,基于此特点各个景观有着明显的差异,所有的景观包含一定的共性,景观基本有基质、廊道、斑块这几个部分构成。景观生态学包含四个必须注意的问题,分别是空间异质性的发展和变化、空间异质性的管理、空间异质性对于非生物及生物过程产生的影响,空间异质性景观相互的交换以及作用。 所以景观生态学中包含的核心内容是生态空间的理论。 景观生态规划综合性较高,涉及的范围比较广泛,其依据多种理论内容知识为基础,根据生态原理,依据规划的尺度针对相应资源合理的调整分配,经过景观格局对生态影响的深入研究,依据生态分析,和综合评估的条件下,拟定最合理科学的景观资源优化方法。该方案的具体内容包括调整和完善景观内部的构造以及生态过程,维护生命的健康,提升自然生态协调的经济体现,合理调整资源开发、环境质量、经济生产能力、和生态保护之间的关系,达到提高生态系统功能的目的,增加其运营的稳定性和抗干扰能力,维持生态环境的协调性。景观生态设计是控制在小区域内新建景观机构。景观生态是运用合理的结构空间安排确保整体的生态运行。合理的将景观规划和景观设计结合,构成了生态景观规划设计工作。 2生态型土地整理及规划 景观生态土地整理是一种长远性的,客观性的动态环节,必须以将长久性生态平衡控制和自然景观维护作为目标,包含具体的生态景观及土地生态环境建设的手段和方法。维持土地资源的长久性持续生产,实现经济发展,生态环境,社会进步一致的经济效益。景观生态学中所包含的多样性、空间格局、尺度、异质性、边缘、连接度、镶嵌度、均匀度、丰富度在实际的土地规划工作中有十分重要的实际价值,其概括的景观功能作为土地整理中的重要目的之一。 景观整理规划将土地整理和景观生态合理的融合到一起,根据土地的特点和实际的需要标准,开展设计工作,维持生物的多元化,提高土地资源使用的效率,同时提升耕地的质量,合理的使用水资源,维护生态自然环境为基本的规划方向。景观生态学为土地整理中资源的科学应用,准确规划奠定了良好的理论工作,提供了解决实际需要的办法,应用该体系中的分析手段和空间格局构造进行整理将保证设计工作的高效科学性。 二、景观生态学原理在土地整理中的应用 1土地整理区景观生态效应研究 土地整理可能导致外在景观斑块、廊道。基质等都发生明显的改变,工作中基本通过景观格局的转换体现出生态效应。博伯杰等研究将景观格局数量的划分归为三种类型。分别是使用在模拟景观格局动态变化的景观模拟模型、使用在景观整体分析的景观格局分析模型、使用与景观组分特征分析的景观空间格局指数。使用最广泛的就是景观指数方法。其研究得出的指数数据资料可以准确的反应出该整理区域的总体变化趋势,其余两种手段还没有进行大量的使用。在使用该手段过程中必须注意,部分指数相关性非常的明显,进行指数选择的过程中必须保证检验工作,最大化的减少由于指数显著导致的结果准确性降低,部分的数据体 现出的结果是相反的,实际考虑整体土地的条件,合理的分析原因,增加研究的可靠性。 2土地整理区景观生态规划和设计 土地整理工作不仅仅是包括简单的土地合并、调整和改善,还需要应用景观生态学的基本理念,制作成方向性的土地利用状态,反应出实际的生态保护状态,考虑多方面的因素影响后进行综合性的设计工作,建立成流畅性的生态网络系统。针对划分好的整体区域,不同区域要进行不同角度的设计工作,部分的研究学者根据功能分区的方向将整理区规划成水网功能区域、农田系统功能区域、人居住系统功能区;部分的研究人员依据景观的方向将整体区域划分为生态边界、堰塘景观、农田沟渠景观、道路景观、田块景观、和农村居民点;依据环境理论性的方向可以划分为农田水利工程、土地平整工程、田间道路工程、农田防护工程。国内的土地整理工作已经逐渐的往景观生态型规划的方向过度,尽可能的将景观工程设计融入到工作设计当中,对应的农田景观工程还没有建立完善的体系。和国际先进的水平相比我国的设计工作仍处在低级的水平,科学工作者们仍旧需要不断的努力。 3土地整理区景观生态评价 土地整理过程中采用生物途径方法来进行合理的规划,确定具体的利用方式,结构和覆被情况,这是采用人为的因素对于农田生态系统造成了严重的干扰,一定程度上对于地表的结构也造成了影响,进一步让自然生态系统的结构组成、能量流动过程、物资循环过程都产生了改变。这些变化对于区域内的景观环境必然造成深刻的改变。将景观生态的决策和评价体系运营到土地整理工作中是发展中必须面对的问题. 三、发展趋势 当下可以采用的景观效应研究手法仍然不够完善,很多的外界因素会产生影响,多数条件下是根据实际情况选择对应的景观格局指数进一步决策分析出整理区的格局变化,反应出区域性的景观效应。如今世界各国的研究人员已经将景观生态学理论原理充分的使用到不同的行业当中,将该种先进的理论方法合理的应用到土地整理规划工作中,这是科学界必须重视的问题,也是土地整理项目区景观生态效应研究工作的重点部分。 土地整理对生态效应将产生重要的影响;该环节的实施不仅是改变了景观的格局,还改变了景观的功能;经过科学的研究分析发现,未来的景观生态学应用趋势包括以下几方面。 整理区景观分局动态的研究分析; 整理区景观的格局以及生态过程耦合作用的研究; 整理区景观生态效应的评价手段适应性、评价指标的应用、建立对应的体系、评价标准的确定; 景观生态评价对于指导景观规划设计和管理工作的应用分析; 国外景观生态学新技术手段在整理区的应用分析工作。 总而言之,经过科学的调查分析发现将景观生态学科学合理的应用到土地整理和规划工作当中不仅保证了耕地总量的动态平衡性,对于生态环境的保护也产生了重要的良性影响,该理论的应用为行业领域的发展做出了卓越的贡献。 景观生态学论文:景观生态学与园林规划设计的关系 【摘 要】景观生态学是基于传统生态学发展起来的一门涉及范围广泛的多领域、交叉性科学。它是传统生态学的延伸,也是现代园林规划设计的基础理论指导之一。本文简要阐述景观生态学以及园林规划设计的相关内容,并分析和探讨两者之间存在的关系。从而更好的推动景观生态学在园林规划设计中的指导应用,提高园林规划设计的生态性和自然性,促进人与自然的和谐相处。 【关键词】景观生态学;园林规划设计;关系 近些年来,随着人们对自然环境的不断关注以及我国城市园林建设的大力发展,建设“园林城市”、“生态城市”已经成为我国大部分城市规划的主要方向,这也使得景观生态学与园林规划设计之间的关系越来越紧密。而两者之间的关联性也成为业界人士不断争论的重要课题之一。下面,文章就景观生态学以及园林规划设计的相关内容进行简要概述,并就两者之间的关系进行分析和探讨,以期更好的促进景观生态学在园林规划设计中的应用发展。 一、景观生态学的概述 1、景观生态学的含义 景观生态学,即landscape ecology,是新兴起的一种交叉类学科。它是由德国地理学家C.特洛尔于1939年提出的,其主要含义是指在生态学和地理学理论指导基础上,以自然景观为载体,运用自然生态系统的原理、方法等,将信息流、能量流、价值流以及物质流等通过生物与生物、生物与非生物、生物与人类之间的相互转化和作用,在地球表层进行交换和传输,以达到人与自然的和谐共生。 2、景观生态学的研究对象 景观生态学的研究对象可以从三个方面分析,即: 1)从个体属性上来说,景观生态学的研究对象即为地表形态、岩石河流、土壤结构以及植物群落等。 2)从直观景象上来说,景观生态学的研究对象即为树木花卉、自然风景以及景观建筑等。 3)从复合生态系统上来讲,景观生态学的研究对象即为涉及自然生态系统的一切事物,包括生物、非生物以及人类活动等。 3、景观生态学的基本任务 景观生态学的基本任务主要包括四大方面,具体表现为: 1)对景观生态系统在功能和结构上的研究; 2)对景观生态系统在规划和设计上的研究; 3)对景观生态系统在区域范围内预警和监测上的研究; 4)对景观生态系统在管理和保护上的研究。 二、园林规划设计的概述 1、园林规划设计的含义 所谓园林规划设计,就是指设计人员以相关园林建设理论为指导,从地形、植物、建筑、文学以及美学等多个方面对自然环境进行有目的、有意识、有计划的改造,从而更好的提高自然景观的美观度,为人们提供一个舒适、优美的休息、游玩、放松的自然环境。 2、园林规划设计的基本原则 目前,现代园林景观在进行规划设计时,必须要遵循以下几个方面的原则,具体表现为: 1)植物造景为主的原则。即在进行园林景观的规划设计时,其主体应该是植物造景,减少人工造景。 2)因地制宜、适地适景的原则。即园林植物在选择、设计以及布局时应该根据园林所在地的实际环境进行恰当的配置,避免出现不合时宜的突兀景观。 3)整体协调与地方特色想结合的原则,即在园林景观规划设计时要在确保整体景观协调性、统一性的同时,注重突出当地自然生态环境的特点,如多使用当地特有的树种、花卉、植物等。 4)景观效果与生态效益相结合的原则,即园林景观设计不仅要注重景观效果,还要对园区内的生态效益进行综合考虑和注重,避免对该区域生态系统造成破坏,注重生态环境系统的长效发展。 5)文化建园与生态建园相结合的原则,即园林景观设计时必须要同时加强对自然生态与人文气息的规划建设,实现人与自然的和谐共生。 三、景观生态学与园林规划设计之间的关系 景观生态学与园林规划设计之间是一种相辅相成、相互作用、密不可分的关系,其具体表现为: 1、景观生态学与园林规划设计之间的必然性 景观生态学和园林规划设计的主体都是自然风景,这就使得两者在关联性上存在一种客观的必然性。园林规划在设计过程中必然会涉及到景观生态学的相关内容,使得其与景观生态学之间产生不可分割的联系。同时,园林规划设计在树木花卉的选择、种植、分布等方面也需要以景观生态学的相关理论为指导,以便规划设计方案更加符合自然规律,提高园林树木花卉在种植时的成活率。 2、景观生态学与园林规划设计之间的迫切性 目前,随着人类对自然资源的不合理利用以及工业、生活等对自然环境污染的加重,导致自然生态环境遭到严重破坏,生态系统失调、濒危生物灭绝、水土流失、植被破坏、土壤沙漠化等问题已经成为全球各国急需解决的重要问题。而环境问题有进一步反作用于人类自身,威胁到人们的身体健康以及社会发展。因此,在园林规划设计时需要加入景观生态学,这也是目前“绿色环保、低碳生活”这一社会大环境的迫切要求。例如,2008年时北京奥运会提出“绿色奥运”、“三道绿色屏障”、“三大体系”等口号,这使得在全国各大城市掀起了“园林城市”、“山水城市”、“花园城市”等生态规划建设高潮,而这也更加体现了景观生态学与园林规划设计之间的迫切性。 3、景观生态学对园林规划设计的指导提升作用 园林规划设计主要是进行自然植物的配置,强调垂直生态过程以及某一单元中的生态关系。而这就需要在自然生态学的指导下,运用遥感、地理信息系统、全球定位系统等科学技术,对整个园林景观结构进行空间分析和构建,在确保垂直生态系统平衡的同时,还要注重水平生态系统的平衡,从而更好的提高园林植物间的优化配置,增强园林景观中多个生态系统在时间、空间等方面的互动配合,从而更好的提高园林景观设计的科学性、合理性和舒适性,达到改善自然生态环境,实现人与自然的和谐相处、共同发展。 4、园林规划设计中景观生态学的应用原则 园林景观在规划设计中应用景观生态学理论时,必须要遵循以下几个方面的原则,具体包括有: 1)整体性原则,即是指在园林景观设计时要保持园区内生态景观的统一规划。 2)生态安全性原则,即是指将水风流动、物种空间运动、城市扩张等景观过程作为能够克服的空间阻力,以此来实现景观的覆盖和控制。 3)干扰性原则,即在园林景观规划设计中适当运用自然界中客观存在的干扰性,以便于更好的提高园林景观的异质性。 4)可持续性原则,即是指园林景观设计必须以可持续发展理论作指导,实现景观在空间、时间上的可持续性发展。 结语: 以景观生态学作为园林规划设计的基础理论指导,是现代园林发展的客观必然要求,也是当前社会发展形势以及自然生态环境发展的必然需求。因此,园林景观在规划设计时,要始终将景观生态学贯穿到设计的各个阶段和环节中去,遵循景观生态学的相关建设原则,提高园林规划设计的科学性、合理性、自然性和可行性,从而为人们提供一个环境优美、舒适、安详的园林景观环境,更好的的实现人与自然的和谐共生。 景观生态学论文:地理学视域下的景观生态学教学策略探究 摘 要:景观生态学是一门兼具理论性与应用性的学科,其理论基础体现了生态学与地理学的交叉。在传统生态学专业的“景观生态学”教学中,地理学思维的缺失是影响学生对专业知识理解与应用的重要因素。鉴于地理学的重要性,应在教学中避免由基础薄弱带来的负面效应,注重学生地理学思维的培养,进一步丰富课程体系,倡导多元化教学方法的运用,以实现最优教学。 关键词:景观生态学;地理学;策略 景观生态学是20世纪80年代以来迅速崛起的一门新兴学科,其主要研究内容为景观空间格局与生态过程之间的相互关系,把地理学对地理空间相互作用的横向研究和生态学对生态系统功能相互作用的纵向研究结合为一体[1],在生态保护与环境规划治理等领域有着重要的理论指导意义与实践价值。许多高等院校中“景观生态学”已成为相关本科专业或者是研究生教育的必修课程。但在不同的高校专业设置中,“景观生态学”所处的学科地位不同,由于景观生态学学科交叉性和所涉及内容的广泛性,其可出现在生态学、地理学、城乡规划、园林设计、资源管理等专业。专业设置的不同体现了学生学科知识体系构建的差异,而教学中也往往出现由于学生基础理论知识与新内容缺乏衔接,使目标课程设置呈现跳跃性的现象,教学效果不尽如人意。“景观生态学”是河南师范大学生态学专业的主干课程之一,其设置始于2013年秋季,以选修课形式被学生所接受,2015年以专业基础课的形式纳入到生态学专业的教学计划中。课程安排在二年级下学期,此时已经具有了基本的生态学理论基础,但由于学生的专业认识局限于传统生态学中由生物个体到生态系统的研究,缺乏宏观的地理视角,在面对不同时空尺度景观原理及景观结构与过程研究时表现出一定理解难度。如何针对学生的知识体系,减少或避免因学科理论基础薄弱而带来的负面影响,是“景观生态学”教学任务中值得深入探讨的问题。 一、“景观生态学”课程的特点 景观生态学概念的产生来自于两个科学概念的结合,一个为地理学上的景观,一个为传统生物学上的生态。一般认为, 景观生态学是景观学发展到生态学领域,跨地理学和生态学的一门边缘学科或交叉学科[2]。按照现代科学产生发展的动态模式, 可以找出景观生态学的四个主要理论来源,分别为地理科学、生态科学、经济科学和系统科学[3]。生态学的研究范围由生物个体、种群、群落和生态系统逐步过渡到景观和区域, 其研究尺度不断扩大,反映出对生态问题的探索由微观走向宏观的趋势,并最终用以解决自然―社会―经济复合生态系统面临的各种问题。因此从其理论发展及学科价值上分析“景观生态学”的课程特点主要表现为具有较强的交叉性和融合性,并兼具实用性和实践性。在学科交叉方面,主要有以下几个方向:与地理学、土地管理学交叉;与农学、林学及环境学交叉;与园林规划、城乡设计等交叉;与生物科学、生物技术等学科的交叉;与管理学、旅游学等交叉[4]。一言以概之,“景观生态学”在不同类型大专院校中的设置涵盖了与其基础理论有关的各个学科。同时其广泛性也暴露了在课程设置中的缺陷,如基于追求学科与课程设置的创新性,并满足部分学生对基础理论应用性的要求,机械性的将“景观生态学”课程加入到培养体系中,忽视了该学科与同专业其他学科尤其是学生已有知识储备之间的联系性,学生的专业基础有失平衡,导致学习热情降低,被动学习,师生之间缺乏有效互动,降低了教学效率。 二、地理学思维在“景观生态学”教学中的作用 地理学与生态学在研究内容上具有差异性与同一性,而景观生态学是二者同一性的直接体现。地理学的研究对象是地理圈中人类活动与自然环境的区域差异,该学科兼具自然科学和社会科学的属性,关注生态系统中的自然过程与人文过程,在进行地表过程分析、人―地关系分析的同时,还注重各种生态过程的模拟评价。从系统论范畴讲,生态学研究的是生物圈中一个系统及其周围的生物的以及非生物的物质所组成的环境之间的相互关系,而地球上所有生物及其需要或产生的所有物质都属于地理圈的组成部分,随着研究范围的拓展,人类社会各种经济活动包括信息与技术系统也纳入到生物圈研究中,从而表现出生物圈与地理圈的融合。由于地理学和生态学研究对象的叠合、研究方法的类同、研究内容的近似以及互为补充的需要, 使这两门学科相互联系成为必然[5]。地理学是探讨人地关系的科学,从该角度讲生态学本身是地理学学科体系的一部分。当代生态学的研究层次已经囊括了分子、基因、个体直至整个生物圈,其中一些宏观领域的研究与地理学的研究密切相关。景观生态学是将现代生态学和地理学理论与方法高度融合,以地理信息技术为支持,研究大中尺度范畴问题的生态学,因此对景观生态学的研究是以地理学理论为基础的。 景观生态学不同于传统的生态学,其区别表现为传统生态学是以生物为中心,探讨生物与环境之间的相互适应机制,景观生态学则强调以无机环境为基础, 以生物为中心, 以人类为主导, 正确处理区域内各要素之间相互关系, 并实现景观生态系统的合理调控与规划。景观是一个生态系统,但它首先是一个由不同的地理要素组成的地理实体,并依据研究尺度不同其组成内容和结构特征具有明显差异。景观生态学坚持了自然环境这一整体的概念,秉承系统论和等级理论的原则,使各个地理要素得以综合分析,研究它们之间的相互作用、相互制约以及相互联系,克服了分析上的片面性和孤立性。景观生态学中斑块―廊道―基质模型,空间异质性理论,岛屿生物地理学理论等无一不体现了地理学的广域性、地域性以及综合性特点。此外,景观的研究尺度由微观向宏观转变,尺度变化的同时生态学的格局和过程规律表现出不同的特征。如在群落生态学部分的演替顶级理论中包括有单元顶级论、多元顶级论和顶级格局假说,但如果考虑到尺度问题就会发现单元顶级理论具有明显的缺陷[6]。因此需要进行不同研究层次生态规律的尺度转换,即尺度推绎。尺度分析中涉及的粒度、幅度、范围等概念也无一不是地理学中所包含的内容,而这些内容在传统生态学中没有体现。 不仅在学科基础层面,地理学是景观生态学的重要理论支撑,二者之间的紧密结合与相辅相成还表现在地理学的新理论、技术方法的进步也同时制约着景观生态学的发展与应用。景观生态学从诞生到现在已逾70年,其研究内容从对景观格局指数的分析计算、景观演变特征的追踪描述,逐渐深入到对景观格局变化的生态意义的探索,同时注重尺度效应的研究,并进一步向景观的生态服务延伸[7]。景观生态学的研究方向更加多样化,涵盖了土地利用格局与生态过程、城市景观安全格局构建、景观生态规划、自然保护区网络优化、农田景观与生态系统健康、源汇景观格局分析与水土流失危险评价等。此时,新的统计分析模型与方法纷纷涌出,如景观空间负荷对比指数、多尺度土壤侵蚀评价指数、斑块顺坡连通度指数等。众多新方法的建立与验证离不开定量地理学的分析方法,而在不同时空尺度研究对象数据的连续获取以及区域格局的对比分析方面,遥感与地理信息系统(GIS)的结合是解决问题的必要手段。在地理信息技术发展的基础上,空间景观模型也受到越来越多的重视[8],应用更加广泛,为景观自然过程的相互作用和景观管理评价提供了研究依据。 因此,在以人类行为为主导的自然―社会―经济复合生态系统中,地理学思维是理解和解决景观生态学中的科学问题的必备条件,具有一定地理学知识背景的人才会为景观评价及景观规划提供更宏观、更理性的视野。 三、传统生态学下“景观生态学”教学的障碍 在众多学科交叉类型中,景观生态学与生物科学、生物技术等学科的交叉十分普遍,在具体学科体系中表现为在传统生态学框架中机械性加入“景观生态学”课程。一定的分子、植物学、动物学知识积累有利于向生态学及不同分支学科逐渐深入,但离开地理学简单地讨论生态系统中的生态过程、区域概念和大尺度的空间思维的缺失,从根本上限制了景观生态学教学的深入有效开展。 1.人类活动是导致景观变异与破碎化的根本因素。地理学中以人为本的思想,强调人与环境的对立和统一,但传统生态学在认识不同生态过程关系中,忽视了人类行为的主导性,对人类行为引起的自然生态的变化缺乏客观的综合的评价。因此学生对景观进行分析时,忽略了人类活动对景观的再塑造和人文景观的重要性,对教材中的内容只进行机械性理解,缺少发散思维。 2.地理学强调生态系统格局对地域的依赖性。地球各圈层中生态系统所处的位置不同,其内部的景观要素形态、景观空间结构、景观动态发展规律具有明显差异,这些差异对景观稳定性及功能的影响是综合的,表现为景观生态学中的尺度效应理论。这一点在传统生态学中未得到足够的表达,限制了学生对景观多样性的理解应用。 3.景观格局与过程是动态性。传统生态学只重视生物对环境变化的响应机制,忽视了社会发展与自然的矛盾,不能从历史角度看文明发展和景观格局演替动态之间的紧密关系,在生态平衡中未曾重视人地关系协调状态的实现。景观的时间演变是环境变化与人类行为的双重作用结果,地理学中对区域历史过程的研究为景观生态过程的动态性拓宽了研究视角,并为景观的现状分析和总体规划提供依据。 4.地理学的分析方法是景观分析的基础。景观要素结构、镶嵌性格局、景观变化动态模拟等过程,无一不是运用了地理学的分析方法。此外,地理信息系统、遥感等现代技术也应用到景观生态学研究中的数据采集、分析模拟和预测评价等环节,该方面知识和操作能力的缺乏直接影响理论的实践,影响学生动手能力提升。 四、地理学视域下的“景观生态学”教学策略 鉴于地理学理论与技术方法对景观生态学的重要性,有必要针对学生的现有学科知识体系,改进教学方法。在广泛借鉴国内外各院校景观生态学设置及教学设计的基础上,结合河南师范大学该课程的教学经验,对传统生态学下“景观生态学”教学方法提出建议,其主要目的为培养或提升学生的地理学科思维,最终以一种动态的、发展的、全局的视角看待景观问题。 (一)深入了解学生地理学基础,增强地理学科认同 中学阶段的文理分科限制了理工科本科生对地理学的认识,因此从意识上提升地理学科的重要性是形成地理学思维的首要任务。综合探究式及引发式学习,克服惰性心理,从问题着手,激励学生主动寻找分析解决问题的途径,使其形成地理学不仅是理论更是解决问题的方法和工具等认识,自发运用已有的知识基础参与到“景观生态学”的学习讨论中。 (二)优化教学内容,以契合本科生的理解水平 面对不同的专业,“景观生态学”的本科教材在内容取舍和深度确定上差异较大[9]。首先要选择适合本科生接受范围的教材,根据景观生态学学科内容,即结构、功能、动态和景观规划,选择教学侧重点,对教学内容进行标识。其次,依据学生知识结构和接受能力分析教学的层次性,依次展开教学,对重难点辅以实践教学,避免由于基础知识缺陷影响对基本原理的理解不足,构建较为完整的学科内容体系。 (三)培养学生的地理思维与生态问题多尺度分析能力 在“景观生态学”课程内部及外部关注学生地理学科思维方式的培养。内部教学过程中,使学生理解地理学基本原理,重视人―地关系及其时空演变等,突出人文关怀,在景观动态研究及景观规划与设计中体现人的作用和需求,不拘束于具体的规范和指标。外部设置地理学相关的选修课模块,如“自然地理学”,“植被地理学”、“人文地理学”、“遥感”、“地理信息系统”等,以达到与专业课程的相辅相成。 (四)教学方法多元化,理论与实践并重 景观生态学是一门新兴的学科,具有很强的应用性,仅依靠教材内容不足以体现其特色。因此在教学中应注重教学方法充分发挥教学方法的多元性,增加实践部分的操作。如通过课堂PPT演示与学生分组讨论,探索具体生态问题的解决途径,亦可选择周围一定地域,通过实地测量与考察,对该空间内的景观类型进行规划设计等。实践是验证理论的必要手段,也是促进学生知识构架,提升教学效果的有效途径。 在教学过程中,教师的专业水平和教学能力的提高也是保证“景观生态学”课程顺利实施的重要方面。景观生态学在形成与发展的过程中,吸收了不同学科的理论和方法,新技术的产生以及模型的建立拓宽了其在自然―社会―经济复合系统各领域的应用。因此教师应与时俱进,掌握地理学、生态学等景观生态学相关学科的最新科研进展,并参与具体景观生态问题研究,促进优良的教学队伍的形成。 景观生态学论文:景观生态学视角下玛纳斯河流域生态环境田野调查研究 本论文从景观生态学的角度出发,实地调研与资料分析相结合的方法,针对石河子市范围内玛纳斯河河道部分河段的植物种类,植物分布情况,工业分布以及河流水文资料,进行实地调研和数据资料分析,总结出玛纳斯河生态环境出现的部分问题,结合景观生态学、景观设计学知识提出应对策略,以便为相关研究提供可靠的支撑。 一、玛纳斯河流域开发现状研究 (一)自然条件 玛纳斯河地处新疆维吾尔自治区天山北麓、准噶尔盆地南缘,发源于天山永久性积雪冰川,北流注入玛纳斯湖,河道全长约420千米,流域面积5156平方千米,是准噶尔盆地流程最长,流域面积最大的内陆河流。流域属内陆干旱区,属于典型温带大陆性气候,年均降水量110-200毫米。 玛纳斯河流域以玛纳斯河为中心线,从南到北经过上游高山区、中游丘陵绿洲和下游平原荒漠区。依次分布着冰川,永久积雪,草甸草原,森林,荒漠草原,丘陵绿洲和戈壁荒漠等多种生态系统类型。 (二)玛纳斯河开垦沿革 玛纳斯河流域是西北地区大型绿洲灌区之一,近几十年来人工绿洲的建设使得玛纳斯河流域经济发展,在新疆占有举足轻重的地位。据资料记载,清朝时流域内水资源得到初步开发,新中国成立后,随着解放军进驻新疆,玛纳斯河流域就开始了绿洲屯垦的新时期。经过半个世纪的开发治理,玛纳斯河流域灌溉系统已经基本形成比较完善的供水体系。50年代以来,流域内经济经历了半农半牧、以农为主和初步建成工业化三个阶段。 二、玛纳斯河流域景观生态问题研究 (一)绿洲化扩张过程 受人工绿洲建设进程影响强烈的玛纳斯河流域,土地利用类型的改变对景观格局变化具有显著影响,其带来的生态环境效应也具有一定得负面性。表现为人工绿洲急剧扩大的同时,开垦造田,拦坝建库,扩充河道,修建水渠,占用草地和天然林为耕地,在戈壁上开辟新城,使得天然绿洲不断减少,原始景观生态环境破碎化加剧,形成边缘环境恶化现象。 (二)城镇化建设的人工绿洲景观 随着人工绿洲的建设形成和发展,流域内逐渐建起了一大批工农结合,城乡结合的城镇和工厂,拥有30万多常住人口的石河子市,是这些城镇中规模最大,基础设施建设最完善的一座新兴的人工绿洲城市,它是随着玛纳斯河水利水能资源开发,在一片密布芦苇、红柳的戈壁滩上逐渐建设崛起的新兴城市。它是人进沙退,干旱区人工绿洲城市建设的突出样本。 (三)水资源开发利用状况 干旱区绿洲建设离不开水资源的开发利用,多年以来,玛纳斯河流域水利工程发展迅速,玛纳斯河流域已建成大小水库11座,水库面积55平方千米总库容451亿立方米;建成水电站4座。总装机容量5.7万千瓦。目前玛纳斯河流域水资源主要用于农业生产,直接用于农业灌溉的水达到13亿立方米以上。玛纳斯河流域近60年的开发治理,已经形成了比较完整的引水、蓄水、配水灌溉体系,水资源得到综合利用,成为新疆开发治理较早的经济效益,社会效益较高的典型灌区。 玛河流域地表水多年平均径流总量22.98×108m?,在引水蓄水相结合、分水渠水库相结合、梯级电站蓄水分水的整体规划的基础上,调控水资源。石河子垦区根据兵、地水资源分配协定用水量为10.6亿立方米。 (四)玛纳斯河流域石河子垦区植物景观资源 石河子垦区野生植物种类繁多,主要有芦苇、猪毛菜、骆驼刺、白刺拂子等。常见乔木有杨树、柳树、榆树、白蜡等,常见灌木主要有胡杨、红柳、沙枣、梭梭柴等。 但根据多次现场实地调研和当地居民访谈得知,在石河子段玛纳斯河沿岸周围能见到的植物只有少量的芦苇,猪毛菜和白刺拂子等草本植物,河岸周围除石河子市和玛纳斯县交界公路附近有少量人工林带以外原生树木所剩无几;杨树、红柳、榆树等只在十户窑村河段有少量出现,其余河段在河道中有不足1米高的红柳或榆树细小的幼苗,更有甚者只有砂石和裸露的河床。每年6、7月份为夏汛洪水高峰期,,河道植物被洪水冲走,河岸被侵蚀严重,导致河道植被覆盖率低,水土流失严重,植被自身修复能力弱,恢复周期极长,导致河道植被生态景观状况十分恶劣。 三、玛纳斯河流域景观生态问题研究 (一)玛纳斯河地境生态恢复设计理念与策略 选取玛纳斯河代表性河段进行概念性的生态恢复设计研究,提出――关注戈壁明珠绿洲廊道,让新疆石河子城市人居环境更美好的设计景观改造主题,提出三个策略。 1、生态恢复策略:减少人群对玛纳斯河生态干扰,建立自身生态恢复系统。 2、垂直交通策略:垂直立体式交通流线设计,恢复场地生态肌理。 3、乡土景观营造策略:优化河道生态空间格局,保持河岸的基本生态结构的前提下,营造动植物的生态涵养区,驳岸的阶梯层级生态种植区、生态景观观光区、岸滩节水农业种植涵养区。最小干预最优格局,保持河岸的基本生态结构。引入水生植被,重建生态系统。 通过以上策略,以体现特色、示范引领、绿色生态为指导思想,营造良好的干旱区、半干旱区河道生态环境,为新疆区域内相似河流生态建设提供一定的借鉴示范。 (作者单位:石河子大学文学艺术学院) 景观生态学论文:景观生态学在矿山地质环境治理中的有效运用 摘 要:近些年来,景观生态学已经在全国的环境治理方式当中得到了广泛的运用。在国内的各大城市当中,出现了很多在景观生态学理念之下的城市景观设计建筑物,不仅成为了人们的旅游休闲场所,也成为了现代城市当中的一种文化象征。但是在我国的很多工业城市中,存在很多露天的采矿工业,在此种背景之下的矿山地质环境,已经成为了很多工业城市环境治理当中的重中之重。文章首先对景观生态学和矿山地质环境的质量问题进行了概述;而后对景观生态学在矿山地质环境治理当中的理念进行了分析;最后对其产生的社会价值做了简单的探究。 关键词:景观生态学;矿山地质;环境治理 随着我国经济的大力发展,我国的工业也在不断的进行发展当中。与此同时,生态环境也发生了很大的变化。比如土地荒漠化、水土流失以及采矿对环境带来的破坏问题也变得越来越严重,并且由于矿产资源位置的不可选择性和国内现有的技术水平,如果在一个地区当中进行采矿生产,对景观生态环境会造成极其不利的影响,会导致矿区的生态环境严重恶化。因此,必须在景观生态学的基础上,对矿山地质环境采取有效的改善措施。 1 景观生态学概述 景观,即为土地和土地空间上所拥有的物体共同组成的综合体,就被称为景观,也可以称之为一种地表现象。属于一种人类在发展变化过程中创造出的一种工艺品。在带来财富的同时,还在很大程度上反映了社会意识形态。在现代的景观设计当中,更多的融入了丰富的形式语言,强调了人与自然之间的必然联系,构成了景观生态学。在对整体建筑进行设计规划的时候,要考虑到多方面的因素,比如自然因素和人工因素,从而使得建筑和自然环境形成相互协调的关系[1]。 2 矿区环境质量问题 在很多采矿工业区,出现了很多的地质环境质量问题。 首先,土地沉陷积水问题。在一个地区,进行采矿业发展的时候,大多属于多煤层开采的形式,煤层大多是中、厚煤层,在长期采矿的情况之下,就会形成大量的地表塌陷的现象。当雨季到来的时候,地表塌陷会引起农田生产的地表积水。长此以往,就会造成农田减产,对农村经济效益造成了极其不利的影响。 其次,在采矿区必然会产生废矸石,而对于废矸石的排放一般会采取露天堆放的形式进行堆放。废矸石长期露天堆放的过程中,会释放出大量的有毒气体,并且会产生很多的粉尘,对周围环境造成极其不利的影响。与此同时,露天堆放的废矸石在雨季的时候,经过雨水的冲刷之后,就会产生很多有毒的金属物质,久而久之就会随着雨水的降落而流入到地表水当中,对地下水和水循环系统造成相当不利的影响[2]。 3 矿山地质环境治理当中的景观生态设计 3.1 地形的治理与利用 在对矿山地质环境治理之前,首先要对当地的地形进行良好的治理改善,结合当地的边坡生态环境和废弃的地形地貌特征进行综合治理。在对边坡地形进行治理的时候,不仅要使得边坡的生态环境得到稳定科学合理的发展,还要保证在对边坡实行美化绿化等生态工程的时候可以得到最大限度的满足。对于边坡的稳定治理,要根据当地的地质环境的相关要求进行合理整改。与此同时,还要使得植被可以完全覆盖在边坡上方,保证边坡的整体稳定性。 在一些地区还存在着废弃地区,对于此种情况下的土地,也要进行合理的改善,但是要在尊重原有地貌地形的基础上进行合理科学的治理。对于路面和坡度相对较大的地段可以适当的改造。一般情况下,对于纵向坡度的整治一般都在10°到15°之间,必要的时候还需要配置挡土墙和排水系统来进行配套设施的完善。 3.2 植被的选择和景观的绿化 在矿山地质环境的治理过程中,绿色植被的选择也是一个相当重要的因素,需要根据不同的地质条件和环境因素,来选择不同的绿色植被进行种植。矿山地区的地质环境条件一般会呈现出边坡岩石裸露、地形凹凸不平、石渣过多甚至成堆摆放以及土地肥力不够的特点。在这种地质条件下,一般需要采取耐寒、耐贫瘠的植被来进行种植,还要和当地的气候条件相适应。在对植被的种植过程中,采取的工艺有喷播、鱼鳞坑穴植、以及苗木补植等方式进行。在废弃的地区一般都会采取混播和混种的方式来进行植被的种植。除此之外,绿色植被的选择也是一项重要措施,选用绿色植被进行绿化,在进行土壤改良、环境修复方面都有着显著的效果。 3.3 场地特色景观的营造 一直以来,采矿都是人类古老的一项专业之一,展示着人类发展的进程。在采矿区,可以对工业历史和文化进行进一步的了解和分析。因此,可以在矿区进行场地特色景观的营造。首先,可以充分利用当地的地形地貌来进行景观改造,使得人们有一个休闲娱乐的场所。其次,还可以根据当地的地质环境,来对当地的地质遗址进行充分的挖掘。通过此种方式,可以在改善矿区地质环境的同时,也可以对当地的地质遗迹进行充分全面的挖掘并且进行分析,充分发挥当地的营造内涵。另外,还可以对当地的地质遗迹进行专项保护,矿山属于一种不可再生资源,是人类重要的矿业资源,可以在当地建立起矿山公园。通过矿山公园的建立,在保护矿业资源的同时,还在很大程度上刺激了当地的旅游业的发展。除此之外,还可以结合当地的绿色资源情况,对周边的居住环境进行行之有效的改善。 3.4 园林造景 在对矿区地质环境进行改造治理的时候,可以充分的吸收传统的中国景观,将中国的古典园林思维进行充分的融合渗透,比如建筑小品、九曲回肠、花木配置、亭台楼阁以及塑像雕刻等,再赋予形象生动的内涵比喻以及象征。通过此种方式,不仅仅体现了在园林景观设计中因地制宜的原则,还可以将中国传统的古典文化进行良好的融入,从整体上提升了矿山地区的内涵。比如,可以将地表凹陷的矿山地质区改造成一个景观湖或者人工湖,寓情于景;在边坡地区可以设置半悬空式的栈桥等[3]。 4 生态景观学在矿山地质改造中的社会价值 对于矿山地质环境的综合治理,可以实现矿山地区的可持续发展,对社会、经济以及环境都会产生相当显著的效益。通过对矿山地质环境的综合治理,可以有效的改善矿山地质当中沉陷区的居住环境,为当地的居民建设出一个环境优美的居住环境,可以取得良好的社会效益。在经过矿山地质综合治理之后,可以使得原本的地质环境得到最大限度的改善,使原本脏乱差的环境变得绿意盎然,在生态效益方面有着相当大的成效。与此同时,在经过整治之后的矿山地质区,可以使得当地居民的收入得到很大的提高。比如,通过治理之后,获得耕地315.6ha,鱼塘36.62ha,每年的鱼塘按照每年每亩可以收入2000元,耕地每年每亩可以收获600元,每年当地的居民可以收获394.06万元的收入,在经济效益方面也有着巨大的贡献。 5 结束语 综上所述,对矿山地质环境的治理不仅仅可以消除由于采矿带来的地质灾害,对周边的环境进行大力改善的同时,还可以利用对生态景观来对周围的相关产业进行带动,对于我国的城市建设方面有着很多积极的影响。在利用景观生态的理念对矿区地址环境进行建设营造的时候,还要不断地进行完善和创新,积极吸收国内外的各种成功经验,从而推动全社会的经济建设发展和生态环境相协调,推动和谐社会的大力发展。 景观生态学论文:景观生态学在生态旅游规划中的应用探讨 随着社会的不断发展,现在越来越多的人都喜欢外出旅游,对于旅游的地方也有着一定的要求,比如对生态旅游的追求。生态旅游对于环境保护是一定的,通过对减轻环境压力来平衡经济利益,生态旅游的规划是把地理自然和生态两者相结合。本文基于对生态旅游的定义和规划的种种原则,景观生态学在生态旅游规划中的应用原则,并对此进行一定的探讨。 一、引言 旅游是人类和环境进行自我感知和交流的的活动,而生态旅游规划对于游客来说是一种当地的特色,景观的质量得到提高,也使得旅游资源能够可持续发展。 二、景观生态学的定义 景观生态学是近些年兴起的地理学、生态学的新型交叉学科。在景观的结构上、功能上、还有演化上,都有着综合性和宏观性的区域特点。其主要功能就是为旅游开放,提供一个活动的载体,同时也是生物栖息的地方。景观生态学中含有重要的三个部分,分别是斑块、廊道和基质。 斑块是一种在空间观察描述得出的点状或者块状的结构,是与周围的环境略有不同,也是一种线性的区域。就目前来看,主要是旅游产品的附属物,如旅店、休息区、景点等。廊道则是一种景观单元,在旅游区域分别分为水系廊道和交通廊道,水流流经的地方和游客走动的区域,都是旅游内部景观类型之间的通道体系。基质是斑块镶嵌的景观生态系统或者是土地利用类型,在旅游的角度看,就是一种旅游地理环境类型,比如自然风景和森林等,对基质的清晰认知可以加强对旅游生态斑、旅游的核心区进行指导布局,有利于确保和保护旅游地的整体生态系统特点。 三、生态旅游规划的原则 生态旅游就是保护自然和人的和谐统一,是一种好的生态旅游模式。换句话说就是游客在旅游时也要对环境和景观进行负责,不能破坏。将环境保护放在第一位,平衡两者之间的关系,从而实现旅游资源的可持续发展。对于生态旅游还是需要遵循一定的原则。 (一)保护放在首位原则 想要对旅游资源进行可以持续的利用,就需要加强对旅游资源的开发和保护。不能为了开发旅游资源而破坏了两者之间的平衡,本就岌岌可危的脆弱环境这样会受到严重打击。那么开发和保护关系的总体原则是:保护要放在第一位,开发放在第二位,对保护旅游环境要树立意识,在此基础上进行一定的开发,使得资源得到最好最大限度的发挥,利益也能极大增长。 (二)宏观微观结合原则 一个旅游区的规划是要与本区域的总体规划相结合,再与其周边的环境结合。旅游业也是社会经济发展的一个重要部分,将经济的发展和社会体系都考虑进来,是需要联合部署的,考虑到旅游区的区位优势,地区整体的经济水平,还有建设的条件等都是都需要纳入到规划中,旅游本来就是很多层次和要素之间结合相互联系组成的复杂系统,规划也是做到点、面、线三者结合,体现市场经济需求在规划中以市场为主,充分的发挥旅游机制在市场中的定位,带动经济水平。 四、景观生态学在生态旅游规划中的应用 (一)景观生态学在生态旅游规划中的宏观设计 旅游生态系统本就是一种不是比较独立的景观生态系统,在景观生态的规划和设计上要充分的强调景观的自然属性,本质上对资源进行空间的配制,有效的景观生态规划是与旅游地区的景观相结合的特点,景观质量是需要得到确保的,以此实现旅游地的可持续发展。对于景观生态学的旅游规划需要融合保护和开发结合的理念,对于景观生态学中的相关原理,景观水平层次上对于旅游地来说就是一种再规划,本质上包括了旅游、景观、生态等三个方面的综合性考虑规划,核心的就是旅游资源的分析和评价,对于景观分类管理,然后对不同类型的结构规划,构建不同的单元,其功能各不相同,再利用整体协调和优化方式,确定和悬着最佳的利用方式。 (二)景观生态学在生态旅游规划中的微观设计 在景观生态学的景观结构理论中,景观的结构通常用斑块、廊道、基质来描述。在旅游规划中也是可以用这几类的元素构成整体上的网络结构。景观生态学在生态旅游规划中就是要在微观上体现出来,对前面提到的要素斑、廊、基进行综合有效的设计。首先是对于斑的设计要考虑环境融为一体,人文景观是与天然景观共生度比较高,能充分实现生态化,并且很好的在自然和景观文化上保持一致的协调性。廊道的设计也要注意两者之间的合理性,相互交叉形成网络,同时要避免那么生态脆弱带,保护好景观。基质上利用遥感技术和地理信 息统技术进行景观空间格局分析,构建异质性的旅游景观格局,从而对旅游区进行景观功能分区和旅游生态区划,并分地段进行主题设计。 五、结语 景观生态学是对生态学和地理学结合起来的产生物,其中有着两者的思想和原则,在考虑到时空上的特点,与现在的规划上的具体区域上保持一致,使得不断发展和完善,在为生态旅游提供良好的构想和方法。两者之间的运用是体现出对环境景观的重视,对于提高区域整体环境有着重要的现实意义。 (作者单位:海南师范大学) 景观生态学论文:景观生态学与生态旅游规划管理 就生态旅游规划管理现状来看,其在实施管理项目的过程中仍存在着某些不可忽视的问题,在此背景下,要求管理人员要提高对此问题的关注度,且应通过将景观生态学应用于旅游管理中的方式来提高整体管理水平,最终达到高质量的生态旅游规范管理目的。本文从生态旅游含义分析入手,并详细阐述基于景观生态学基础上生态旅游规划管理策略,旨在能推动当代旅游行业在发展过程中不断提高自身管理水平,形成健康稳定发展状态。 生态旅游规划管理水平的提升有助于当代旅游行业快速发展,要求我国旅游行业在发展过程中应采取相应的措施解决当前生态旅游规划管理中存在的问题,最终营造一个良好的旅游管理环境,并实现景观生态学与生态旅游规划管理有机结合。以下就是对景观生态学与生态旅游规划管理的详细阐述,望其能为当代旅游行业快速发展提供有利的文字参考,且达到规范化管理目标。 一、生态旅游含义 对生态旅游含义的分析可以从以下几个方面入手。第一,从旅游需求角度看,生态旅游即为一种旅游活动项目,但其要求旅游者在对自然景观进行欣赏的过程中应秉承生态保护原则,即应避免环境破坏行为的出现影响生态环。第二,从旅游供给方的角度看,生态旅游是一项旅游销售品,其可吸引游客购买当地的纪念商品,最终达成销售目的。为此,在现代旅游行业发展过程中,经营者应始终保持可持续发展理念,继而形成人与自然和谐相处,并达到推动我国旅游行业健康发展的目的。此外,当代生态旅游发展对生态保护水平提出了更高的要求,因而旅游行业在发展过程中应注重鼓励人们在参与旅游活动的过程中形成改善环境保护意识。 二、基于景观生态学基础上生态旅游规划管理策略 (一)加强旅游者生态保护意识 景观生态学中,不仅强调空间结构与生态过程二者异质性,且关注二者整体性。因此,在生态旅游规划管理过程中,应从旅游开发者和旅游者两方面入手。一方面,政府应发挥宏观调控作用,加强对生态旅游可持续发展理念的宣传,引导旅游开发者立足生态保护角度,在具体开发中,制定针对性保护措施,减少对生态环境的破坏,兼顾经济效益最大化的同时,还能推动生态旅游可持续发展。另一方面,生态旅游对旅游者提出了相关要求,相关部门应结合理论知识对旅游者进行思想教育,使旅游者能充分认识破坏生态环境对自身产生的消极影响,提高旅游者生态环保意识。同时,制定相关规章制度,重视对开发者及旅游者的监管,加大对破坏生态环境行为的惩罚力度,逐渐构建良好的生态旅游环境。 (二)科学规划生态旅游 基于景观生态学基础上科学规划生态旅游也非常有必要,基于此,应从以下几个方面入手。第一,生态旅游行业在发展过程中应依据发展现状来设定生态旅游规划的基本思路及原则,并基于景观生态学基础设计其发展结构及发展特征,继而在开展生态旅游活动过程中严格遵从其设计内容,达到最佳的生态旅游规划管理目的。第二,在科学规划生态旅游过程中应注重对其功能与生态加以区分,继而有序开展旅游活动,并推动其旅游资源实现合理优化及配置。第三,基于景观生态学的生态旅游管理对其结构规划提出了更高的要求,为此,相关工作人员应依据景观生态系统空间结构来对其生态功能进行适当调整,以此达到科学化的生态规划管理目标。 (三)规范生态旅游资源管理 在生态旅游规划管理中实施生态旅游资源管理对策也至关重要,这就要求相关工作人员在实施资源管理的过程中应充分利用网络平台来对景观生态学的稳定性及异质性展开深入研究,且在分析的基础上将其分析结果以结构上的动态变化展现出来,继而为相关工作人员生态旅游资源管理工作的实施提供有利的数据参考。此外,为取得良好的资源管理效果,要求生态旅游行业在发展过程中应通过整合自身资源的方式构建长期的旅游监测系统,继而全面掌控生态旅游发展现状,且采集相应的生态旅游发展信息,达到最佳的资源管理目的。此外,在生态旅游资源管理中制定生态风险分析计划也非常重要,因而应将其落到实处。 三、结论 生态旅游作为一种新型旅游形式,其在实施管理工作的过程中仍然存在着某些不可忽视的问题,因而在此背景下,要求当代旅游管理者在实际工作开展过程中应提高对其的关注度,且应通过规范生态旅游资源管理,科学规划生态旅游及加强旅游者生态保护意识等途径来提升整体管理水平,并达到科学化管理目标。此外,为保障生态旅游的持续稳定发展,要求当代旅游行业应将景观生态理论化为自身理论基础,最终达到高水平发展目的。 景观生态学论文:景观生态学与园林生态城市建设的探讨 摘 要:现阶段随着人们生活水平的不断提高,人们对生活环境的要求也越来越高,为此,在城市建设的过程中,城市建设者应该注意城市建设的园林生态问题,让城市建设与生态环境和谐共生。为此,笔者在本文中将对景观生态学与园林生态城市建设进行研究分析,旨在对建设现代园林生态城市提供有益借鉴。 关键词:景观生态学;园林生态城市;可持续发展 1 景观生态学的有关理论基础 1.1 景观多样性与景观异质性 所谓景观多样行是指景观类型的不同,而景观的异质性是指景观自身的变异程度,前者在很大程度上能够反映景观的复杂性,并包含了景观格局多样性和功能多样性;后者决定了景观格局的多样化,它使得人们居住环境的生态系统更具有稳定性和柔韧性。 1.2 岛屿生物地理学理论 景观生物学的基本理论就是岛屿生物地理学理论,物种的灭绝和迁入这2个过程决定了岛屿物种的丰富程度。通常岛屿的生态空间是十分有限的,岛上的物种数量越多,可能新迁入的物种数量就越少,而已经存在的物种灭绝的可能性就越大。因此,对任一岛屿来说,随着岛屿中物种数量的增加,迁入率就越小,相反,灭绝率就越大;物种可能在不断变化,但是丰富程度相对保持不变,岛屿内的物种迁入率和灭绝率相同,这就使得岛屿内的物种数量在一定程度上实现了动态平衡。 2 园林生态城市的概念及建设原则 2.1 园林生态城市概述 随着社会经济的快速发展,园林生态城市已经成为当下城市建设的主要方向,强调城市建设应用生态学、景观学和美学原理并通过利用系统工程、园林工程和社会工程等现代工程手段而建设的自然、经济、社会可持续发展的、经济高效的、生态良性循环的、环境优美的和居民满意的人类居住区。其具有城市功能协调、城市结构合理、高效益低消耗、城市生态平衡等特点,城市内的绿色空间会不断增多,灰色空间减少,绿地的覆盖面积也不断增加,城市居民的生活环境得到较好的改善,与此同时,城市内的历史文化传统也会得到更好的保护。 2.2 园林生态城市建设原则 坚持可持续发展原则。可持续发展是对生态城市建设的基本要求,要求城市建设必须合理配置各种资源,将城市的长远发展和当前建设有效结合在一起,立足现在,兼顾未来,实现城市的长期可持续发展。 坚持以人为本的原则。城市空间的主体是人,在进行空间环境设计时,应将人的需求作为城市空间环境设计的出发点,使其处处充满着人文关怀,努力给居民创造一个美好舒适的城市环境。 坚持整体优化原则。建立一个生态环境、经济和社会的和谐共处的生态系统是人类城市建设的最终目标。 3 基于景观生态学的园林生态城市建设建议 3.1 加强保护生物多样性 城市中每个景观单位的功能各不相同,不同的植物群落为增加城市的异质性,比如,城市建设者通过在某些景观区域放置特色观赏植物,在城市中建设特色园林景观,并赋予其一定的文化氛围,给人以视觉审美享受和精神享受。城市中的居民文化层次各不相同,对文化需求也各有差异,而只有确保城市生物的多样性,才能让城市中布满各种各样的景观群,减少拥挤的城市建筑给居民带来的心理上的压抑感,让城市居民能够在景观设置中得到心理上的放松。 3.2 大力发展城市绿色经济 基于景观生态学的城市园林建设不仅要注意加强城市内部的绿色植物建设,而且要从城市发展角度,大力发展绿色经济,减少城市污染,保护城市环境。绿色经济包含了清洁生产、生态工业、生态农业、绿色消费等一切有利于保护环境的经济行为。随着人们保护环境意识的增强,绿色经济的发展观念已经被越来越多的人接受,为此,在园林生态城市建设中,城市建设者要注意发展绿色经济建设,减少城市建设中存在的空气污染、水污染、噪声污染等问题,实现城市发展中经济效益和社会效益的有机结合,促进城市的长期可持续发展。 3.3 注重城郊生态建设,加强城市绿地系统体系建设 景观生态学将城市范围内分散的园林如苗圃、居民区绿地、街头绿地、公园等称为城市基质中的斑块,和“生境岛”类似。如果岛之间没有充足的连接度,就会在很大程度上影响各类物种的迁移,为此,在城市建设规划时,相关人员必须将城区内的各个生境岛都作为城市绿地规划的一部分,并采取相应的手段将零散分布的景观连接在一起,进而形成网络体系化的园林生态城市,这不但能给生物提供更广阔的栖息场所,而且还有利于城内外植物与动物的互相迁移。比如,城市郊外大都会存在大片的过度地带,这些地方的自然条件要好于市中心,对此,城市建设者可以通过建设防护林带的方式,在城市外围形成绿色走廊,以丰富城郊结合部的生物多样性。 4 结 语 园林生态城市建设是未来城市建设的主要发展方向,其可以实现城市发展与环境发展的有机结合,可以给城市居民带来更好的生活环境,为此,本文应用景观生态学对园林生态城市建设提出了建议,促进城市的长期可持续发展。 景观生态学论文:论景观生态学理论在生态城市建设中的应用 【摘要】景观生态学在城市研究中的应用为认识和解决复杂城市问题带来新的思路和方法, 为城市规划建设提供指导思想和理论依据。本文分析了景观生态学的内涵、将景观生态学原理运用于生态城市建设研究,寻求既满足人类生活发展又能和自然和谐共处的可持续发展的城市规划。 【关键词】景观生态学;景观生态规划;可持续发展; 一、引言 随着生存环境的不断被破坏,人们对城市生存环境质量的日益关注和重视,在20世纪80年代景观生态学在城市景观领域的研究逐渐兴起,它引起了对描述、解释和规划景观结构的传统方法的重新思考,是研究景观的空间结构与形态特征对生物活动、人类活动影响的科学, 研究景观和区域尺度上的资源、环境和管理等问题也为城市空间结构研究的传统研究和科学交叉提供了新的视角,在一定程度上给予景观规划理论原则上的指导,甚至为城市规划的研究与实践提供方法论。 二、生态城市的概念及发展 2.1 生态城市的概念 生态城市,也称生态城(Eco-City),是联合国教科文组织发起的“人与生物圈计划”研究过程中提出的一个重要概念。它是人类建城生态价值取向的结果,是未来城市发展的必然趋向,是可持续发展的人类住区形式。生态城市是根据生态学原理,综合研究社会―――经济―――自然复合生态系统,并应用生态工程、社会工程、系统工程等现代科学与技术手段而建设的社会、经济、自然可持续发展,居民满意、经济高效、生态良性循环的人类住区,使人为创造力和生产力得到最大限度的发挥,居民的身心健康和环境质量得到最大限度的保护”。 2.2 生态城市的发展 从“易经”、“道德经”到康有为的“大同书”,从“太阳城”、“田园城市”到道萨迪亚斯的“人类环境生态学”,再到“生态城市”的提出,让人类对健康居住的生态城市学理论,从理论落实为实践。生态城市现已超越了保护环境即城市建设与环境保持协调的层次,体现为一种广义的生态观。景观生态学理论中对景观中一系列的生态元素进行整合规划的核心提出更为“生态城市”提供了规划设计上的理论指导。 三、景观生态学的理论框架 3.1 景观生态学的基本概念 景观生态学(landscape ecology)是一门综合的学科,最早由德国学者C.特罗尔(C.Troll)在1939 年提出。它是通过景观的生物组成成分与非生物组成成分之间的相互作用,综合研究景观的内部功能、空间组织和发展规律的学科。在《Landscape Ecology》一书中认为:“景观生态学探讨生态紫铜――如林地、草地、灌丛、走廊和村庄――异质性组合的结构、功能和变化。”作者运用生态学的原理和方法.系统研究了景观研究的空间结构,景观动力学,景观的异质性原理。 总之,景观生态学以整个景观为对象,通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换,运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能,将跨学科以及多学科的特征特别适用于集成生态的、地理的、经济的以及人文因素的各个方面,从而能够对复杂的情况给予一定的描述。 3.2 景观生态学的结构要素分析 景观生态学将城市看作是一个由自然和人工景观单元相互叠加而成的非常特殊的景观生态元,把整个“城市一区域“city-reglon”视为一个土地嵌合体(landmosaies).用基质(Matrix)、斑块(Patch )和廊道(Corridor)三种空间元素来描述在区域及景观尺度里空间模式的过程与变迁。 四、景观生态学理论在生态城市规划设计上的应用。 从景观生态学的角度看,城市景观生态规划是就对景观中一系列的生态进行整合规划,此种整合是在整体和生态设计观念基础上的创造,整合思想的核心是对现成结构的把握及改良,此种思想与可持续发展的环境理想不谋而合。本文从宏观和微观两方面探讨景观生态学理论在生态城市规划建设上的应用。 4.1景观生态学理论在生态城市规划中的宏观应用 景观生态学充分强调了景观的自然属性,其本质上是对自然资源进行合理的空间配置。有效的景观生态规划对保持城市的景观特色、景观质量以及城市的可持续发展十分有益。基于景观生态学的城市规划设计在其开发范式中把生态保护思想融入开发理念中,而城市景观生态规划则是基于城市开发与环境保护关系之上的一种规划,是运用景观生态学中相关原理,在景观水平层次上对城市的人文景观、环境景观等所进行的一种规划。通过景观生态学的“斑块、廊道、基质”建构人文生态绿色网络结构,运用不同的功能单元,从景观绿色结构和功能上进行城市群体空间优化。从整体协调和优化利用出发,确定景观单元及组合方式,有利于实现城市群体空间的合理配置和使用。景观生态学的景观多样性理论与稳定理论,使得在城市规划中为保证多种生态系统共同构成的异质性景观格局形成不同功能的城市空间格局提供了可能。 同时,功能完善、运行健康的景观生态网络构建可保证景观生态流通畅、景观生态平衡和生态良性循环,从而使城市实体内部的绿化体系形成一个内外相连的绿色生态系统,营造出绿在城中、城在绿中的可持续性区域略生态格局,实现生态城市运营的可持续性发展,为生态城市的建设提供宏观的规划指导。 4.2景观生态学在生态城市规划中的微观应用 景观生态学在生态城市规划中的的微观应用主要体现在对景观结构要素斑一廊一基的具体设计应用上。 4.2.1建立城市绿色斑块系统,从景观生态学的角度考虑,在设置生态绿地的位置时要从景观整体格局出发,注意在关键性的局部和连接点即景观生态战略点开辟绿地斑块,以保证整个城市绿地景观的生态效应。 4.2.2城市景观绿色廊道系统的建立,廊道指景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构。几乎所有的景观都会被廊道分割,同时又被廊道联结在一起。廊道是线性的景观单元,具有通道和阻隔的双重作用。斑块内廊道的合理设计组合,其相互交叉的网络结构,形成适宜的绿色廊道景观,为城市的可持续性发展提供源源不断的生命活力。 4.2.3基质是斑块和廊道所在的环境背景,基质的作用在于以基质为背景进行景观空间格局分析,构建异质性的城市景观格局,对城市进行景观功能分区和生态区划,以体现多样性决定稳定性的生态原理和城市建设与环境相互作用的原理,从而建构城市的可持续性结构性质。 运用景观生态学与可持续发展原理对城市景观进行综合分析,优化组合原有景观要素或引入新的成分,调整或构建新的城市景观格局,对提高区域整体生态环境、改善城市环境和维持城市可持续发展都具有重要的现实意义。 五、总结 我们现在的城市规划建设,与“可持续发展的理想人居”的差距还很大,甚至有时是与这一理念是相违背的。所以应用景观生态学理念进行城市规划设计,是时展所趋。运用景观生态学,使得城市空间环境合理组织,注重经济效益、社会效益、生态效益的和谐发展,有利于营造生态良性循环,结布局合理、景观和谐的可持续城市生态系统。 景观生态学论文:园林专业景观生态学课程教改探讨 [摘 要]景观生态学相关的概念理论对于缓解目前城市化过程当中出现的生态环境问题具有重要的意义。基于目前景观生态学课程教学过程中存在的问题,应该对课程内容和实践环节的改革方式进行分析,着重突出基础性和应用性,为景观生态学课程体系进一步改革完善提供新的视角。 [关键词]景观生态学 园林专业 课程内容 实验 园林专业背景的从业者是城市规划和设计的主要参与者,而在园林专业本科生的培养阶段,生态学相关课程所占的分量很小,通常四年中只有一门景观生态学或园林生态学必修课,学生对生态学知识尤其是最基础的概念理论了解不多。因此,在针对园林专业的景观生态学课程设计上,首先应该突出基础概念理论知识的深度和广度,其次应加强景观生态学相关理论应用过程和方法的讲解。通过课程结构的优化以及教学内容和方法的改革来加强素质和能力培养,从而增强学生对社会需求的适应性。 一、目前教学中存在的问题 (一)重视程度不足 学生对该景观生态学课程重要程度认知不充分。园林专业本科生比较重视 “城市绿地规划设计”、“园林工程”等与工作实践紧密相关的课程,而对景观生态学的重视程度不足,没有从根本上理解景观生态学相关概念、理论对于城市可持续发展的重要性和潜在价值。 (二)生态学基础薄弱 在景观生态学课程开始讲授之前,学生对于生态学相关知识的了解程度较低。另外,生态学很多理论的景观规划设计应用过程都离不开数学知识,如果学生这部分知识的掌握没有达到一定程度,那么在景观生态学相关理论应用实例的讲解过程当中,就会一知半解,学习效果会受到很大影响。而园林专业的大部分学生数学基础相对都比较薄弱,对数学基础知识的学习缺乏动力,认识不足。因此在课程设计上要充分考虑到学生的基础。 (三)教学过程中的问题 目前景观生态学课程选择的教材比较单一,园林专业更多应用了园林生态学的相关教材,比如温国胜、杨京平等主编的《园林生态学》,刘建斌等主编的《园林生态学》,刘常富、陈玮等主编的《园林生态学》,此类教材中的主要内容更加偏向于城市生态系统和园林植物生态的基础概念和理论,其中也有一个章节是关于城市景观生态学的,但是涉及内容很浅,而景观生态学最主要的内容为尺度、格局与过程,这其中包括了很多基本的概念原理和方法理念,因此只以园林生态学相关教材来备课的话,讲授的内容不够全面和深入。在实践教学方面,目前的实验任务设计比较偏向于传统生态学,没有能够很好的体现园林专业的实践应用性。 二、教学改革探析 (一)强调景观生态学知识体系的重要性 一般来说,传统的教材已经应用了很长时间,教材当中绪论部分的内容过于陈旧,不利于学生掌握最新的学科前沿和社会相关热点。而园林生态规划设计、景观生态学领域相关的期刊报纸,比如《中国园林》、《城市规划》、《城市规划学刊》、《应用生态学报》、《生态学报》、《landscape urban planning》《landscape ecology》等相关领域的文献内容和理念比较新颖,有大量的城市热岛、城市空气污染、城市水污染、城市暴雨时节内涝灾害等城市问题的国内外研究进展和解决途径,可总结提升并做成多媒体课件,增加学生对于景观生态学知识体系的重视程度,增加学习的热情和动力。 (二)课程内容革新 本课程是园林专业本科生唯一的生态类的课程,因此在课程体系的设计上需要兼顾基础性和应用性。与本课程相关的教材主要有三大类,一类是景观生态学教材,比如周志翔主编的《景观生态学基础》、王云才主编的《景观生态规划原理》;第二类是园林生态类教材,比如温国胜、杨京平等主编的《园林生态学》和刘建斌等主编的《园林生态学》;第三类是传统生态学教材,比如宋永昌主编的《植被生态学》。本课程的内容体系是在详细查阅了以上三类教材和相关文献资料后形成的,总体上以景观生态学原理和规划应用为主线,适当融合园林生态学和传统生态学的最重要的基础概念理论的讲解,比如对植物种群和群落的相关基础概念原理进行了详细的讲述。总之,课程体系的设置尽量考虑学生的基础和社会的需求。 景观生态学课程56学时的教学任务。教学计划为16周,分讲述和实验两个部分,考察结果以考试为主。景观生态学课程主要内容包括:绪论、景观生态学概念原理、种群及群落生态学基础、城市环境与生态因子、园林植物与城市能量物质环境、园林植物与水、园林植物与大气、土壤与园林植物、城市生态系统、景观生态规划设计等内容。绪论部分主要讲授生态学、景观生态学的形成与发展过程以及最新的研究进展,并强调景观生态学等相关理论在城市规划及景观规划设计中的重要性;景观生态学概念原理部分主要包括景观格局、过程、尺度相关的基础概念理论,比如景观格局、景观功能、斑块、廊道、基质、景观异质性、景观多样性等概念及岛屿生物地理学、等级理论、复合种群理论和渗透理论等;种群及群落生态学部分主要讲授种群的概念、种群的数量密度、种群性比、种群年龄结构、种群空间格局、种内关系及种间竞争和种间互利等种间关系,群落方面主要包括群落概念的形成和发展、群落的基本特征、关于群落的主要观点、群落物种组成的定性分析、群落物种组成的定量分析、群落多样性(α多样性、β多样性、γ多样性)、种间关联与生态位、群落外貌、水平结构、垂直结构、地下结构、年龄结构、群落的动态(群落演替、自然干扰与演替、群落的波动性、群落稳定性与多样性的关系)等概念理论;城市环境与生态因子部分主要从城市环境(环境的概念、尺度与类型、城市环境)和生态因子作用分析(生态因子分类、生态因子作用的一般特征、生态因子作用的基本原理)两部分来进行讲述;园林植物与城市能量环境部分主要包括光与园林植物(城市光环境、光对园林植物的生态作用、园林植物对光的生态适应)、温度与园林植物(城市温度环境、温度对园林植物的生态作用、园林植物对温度的适应、园林植物对气温的调节作用)等两部分;水与园林植物部分重点讲授城市水环境、水对园林植物的生态作用、园林植物对水分条件的适应、园林植物对水分的调节作用等内容;园林植物与大气部分包括城市大气环境、大气污染与园林植物、园林植物对空气的净化作用、风与园林植物等几个方面;土壤与园林植物部分主要包括土壤理化性质与园林植物、土壤生物与园林植物、城市土壤特点、盐碱土与园林植物等四方面;城市生态系统部分主要包括城市生态系统的组成结构、城市生态系统的主要特点和基本功能、城市生态系统存在的问题等内容;景观生态规划设计部分主要通过查阅相关的文献书籍,梳理出近10年的相关景观生态规划设计案例,通过案例对景观生态相关原理的应用实践步骤和方法进行详细讲述。由于本课程多为基础性的知识,包括很多园林生态学、景观生态学、传统生态学的基本概念和理论,因此重点在于让学生更好的理解与记忆,能够在将来的规划设计实践中将景观生态学的相关原理加以应用,增加实践当中的理性,学会从生态学的角度思考规划设计问题。授课过程中学生积极性较高,课堂参与度良好。 (三)实验课程体系 实验课程主要分为两部分,一部分为外业调查,此部分实验的开展需要与教学团队的科研项目和工程实践项目相结合。科研项目主要是关于城市景观异质性与城市环境气候因子耦合关系的研究,在研究的前期阶段可以将班里学生分组,在研究区域布点或者设置样方进行生态环境因子数据的获取,通过这个过程加深学生对理论知识的理解并增强学生参与景观生态学研究的实践经验。工程实践方面,引导学生参与大尺度项目的前期调研分析,例如郑州市、洛阳市、南阳市的绿地系统规划项目。另一部分为计算机实践,景观生态学与传统生态学的主要区别之一就是研究对象的尺度差异,景观生态学侧重于大尺度对象的研究,而3S技术越来越多的应用在景观生态学领域,那么一些最基本的3S技术也是园林专业学生需要掌握的内容,比如遥感影像的几何校正、波段融合、栅格图裁切、景观解译等一些技术的操作步骤对于景观生态学的研究或者大尺度的景观生态规划有着重要的意义,而通过计算机实践部分的讲授和训练,可以使学生掌握该部分知识。 三、小结 基于目前景观生态教学过程中存在的问题,本文对课程内容和实践环节的改革方式进行了阐述,着重突出基础性和应用性,希望能为景观生态学课程体系进一步改革完善提出新的视角。中国正处在城市化进程的关键阶段,如何协调城市化与生态文明的关系,是当今城市化发展过程中的重要问题,而园林专业培养的学生绝大部分都会投身于城市规划、园林规划设计等相关领域,因此景观生态学课程对于城市的可持续发展具有重大的意义。 景观生态学论文:景观生态学及其应用 摘要:景观生态学是研究不同尺度异质性生态空间的结构、功能及其动态变化的学科[1]。它是以整个景观为对象。景观生态学家对“景观”的理解不尽相同,这些观点既有所联系,又不完全一致。景观生态学的基本任务可概括为:景观生态系统结构和功能研究;景观生态监测和预警研究;景观生态设计与规划研究;景观生态保护与管理研究。 关键词:景观生态学对象 任务 景观生态学 森林资源 一、起源与发展 1938年,德国地理植物学家特罗尔首先提出了景观生态学这一概念。20世纪70年代后,全景观生态学球性资源、环境、人口、粮食问题日趋严重,加之生态系统思想的广泛传播,使景观生态学得到了很大的发展。景观生态学是一门新兴的交叉学科,它以生态学景观生态学理论框架为依托,吸收现代地理学和系统科学之所长,研究景观和区域尺度的资源、环境经营与管理问题,具有综合整体性和宏观区域性特色,并以中尺度的景观结构和生态过程关系研究见长。[2] 二、研究对象 1. 从景观的直观景象来认识。这是景观的最原始和最普通概念,它主要应用于景观建筑学。尽管现代景观建筑学对景观的理解不限于此,但它依然是景观建筑学的主要目标。 2. 从个体的属性结构上理解景观。在地质学、地貌学、土壤学和植被科学中,景观原理用以说明个体各属性在地表的结构格局,这个属性是这些学科的研究对象,如岩石、地表形态、植物群落等。地质景观、地貌景观、土壤景观和植被景观常被用来描述格局。 3. 景观为一个复合生态系统。这是最为综合的概念,包括了上述两种观点。景观生态系统是地表各自然要素之间以及与人类之间作用、制约所构成的统一整体。它主要研究自然要素、社会经济要素相互作用、联系以及植物、大气、水体、岩石、动物和人类之间的物质迁移和能量转换,以及景观的优化利用和保护。 三、任务 景观生态学的基本任务可概括为以下几个方面。 1. 景观生态系统结构和功能研究。包括对自然景观生态系统和人工景观生态系统的研究。通过研究景观生态系统中的物理过程、化学过程、生物过程以及社会经济过程来探讨各类生态系统的结构、功能、稳定性及演替。[3] 2. 景观生态监测和预警研究。景观生态预警是对资源利用的生态后果、生态环境与社会经济协调发展的预测和警报。 3. 景观生态设计与规划研究。这是通过分析景观特性以及对其判释、综合和评价,提出景观最优利用方案。其目的是使景观内部社会活动以及景观生态特征在时间和空间上协调化,达到对景观优化利用。 4. 景观生态保护与管理研究。运用生态学原理和方法探讨合理利用、保护和管理景观生态系统的途径。建立自然景观和人文景观保护区,经营管理和保护资源与环境。 四、应用 1、景观生态学原理在城市绿地生态系统中的应用 近年来,美国兴起的以景观生态学理论为基础的景观生态规划模式成为新的规划学派。结合景观结构和景观功能,运用景观生态学原理对大范围的开放空间进行规划和研究。在新加坡、加拿大和美国,公园和社区游园已经实现邻里层次上的联系。国外从生态学角度进行城市绿地系统建设的研究,多着重于生态网络绿道与绿线方面的研究,并将其作为人与自然新的规划参数。在我国,俞孔坚(2000)首次在国际上提出了景观生态安全格局的理论和方法,并应用于城市绿地规划;周志翔等(2001)应用景观生态学原理对武钢厂区绿地景观的空间分布格局进行了调查分析,提出以道路绿带为骨架,成片防护林和观赏绿地为中心,将各分厂绿地连接成四大绿化区域的武钢厂区绿地系统规划中,应重视厂区废弃地的开发和绿地系统建设。[4]陈文波等(2002)在综合前人对景观空间格局与异质性,景观镶嵌动态,尺度、格局、过程相关等景观生态学基本原理的基础上,初步提出了景观空间分析的框架,认为景观空间分析主要包括景观空间形态分析、空间关系分析与空间构型分析,并对景观空间分析的特征及与一般空间分析之间的关系进行了探讨。[5]刘洪杰等(2003)提出了在城市的自然景观用地中,绿地和水域是两种对城市生态环境具有重要调节作用的景观生态类型。 2、景观生态学在森林资源经营中的应用 森林资源的价值是指森林资源对自然界及人类社会的一切功效、作用与影响。这里,森林资源的价值表现为支持人类的持续生存,支持其他生命的持续生存,从而实现森林资源本身的发展和演化。所以,实现各种使用价值再生产的前提是实现森林资源本身的再生产。景观生态学强调景观的整体性及空间异质性,不是去分别寻求景观的经济价值、生态价值和文化、美学价值,而是致力于发挥其综合价值。[6]由于森林资源功能价值与效益价值的矛盾,过去在森林资源经营过程中,采取过度强调经济效益的扩大再生产的生产方式,使人类经济的发展对森林资源的需求远远超过森林资源的自然再生能力,导致森林资源的急剧减少。 为了合理利用有限的森林资源,提高公众的森林意识,应当采用多种方法和手段,评价森林资源的价值,便于森林功能与市场和公众决策过程相结合,使森林资源的经济效益和生态、社会效益受到同等重视。在森林资源评价中要重视对其文化、精神、历史和宗教等方面的独特价值的评价,使森林资源得到可持续利用。 景观生态学论文:景观生态学视角下的城市河道景观规划 摘要:景观生态学视角下的城市河道景观规划就是要依据景观生态学原理,模拟自然河道,保护生物多样性,增加景观异质性,强调景观个性,促进自然循环,构架城市生境走廊,实现景观的可持续发展。当前我国城市河道生态景观规划存在一些问题,本文对这些问题进行分析,并概述了景观生态学视角下的城市河道景观规划要点。 关键词:景观生态学;城市河道;景观规划 一、城市河道生态景观规划现状 (一)河道平面规划设计僵直,呆板 一些河道局部堤岸过于“渠化”,河道转弯僵硬,既使得河道缺乏美感,又使得河道水流不畅,对驳岸造成严重的破坏。 (二)片面强调河道排涝功能,将水与生态系统割开 在城市河道的建设中,建设者过于强调了它的防洪排涝功能,从而忽略了河道本身的生态系统。建设中没有认识到水是生态系统中不可分割的一部分,因此没有按自然水理念设计,将河道设计成了一个几乎无自净能力的封闭系统。 (三)城市河道驳岸设计硬质化严重 现代城市河道规划设计中多采用硬质护坡,从表面看是一项一劳永逸的事情,但城市河道“硬质化”,不利于生态环境的健康发展,实质上是影响和损害了河道驳岸土壤植被,直接破坏了河岸植物和生物赖以生存的条件,对河道生态环境健康循环发展不利。 (四)河道两岸景观设计少人性化,缺乏地域特色 城市河道是城市的公共空间应该体现城市的地域特色和城市文化,然而一些河道开放空间的景观设计中缺少反映城市风貌的景点,景观设计缺少对地域特点的考虑。 (五)城市河道两侧绿带植物种植杂乱无序 城市河道的水带及其两岸的绿带共同组成了城市河道的生态景观。一些河道存在种植缺乏特色,植物层次不明确,物种单一,缺少色彩变化等问题,不能很好的维护生态系统,不能提升河道两岸的景观品质。 二、景观生态学视角下的城市河道景观规划 (一)关于河道平面处理 在设计城市河道平面时,一般以为拓宽断面、裁弯取直、两岸修筑高堤,就能解决防洪问题。事实上是从流域范围看,与防洪补益不大,相反却大大损害了河道景观的美学价值。对于河道的平面布局应该综合考虑,形成有机系统,这样才能实现多目标的统一具体来讲,首先在解除河道瓶颈基础上,尽量保持河道的自然弯曲,河道断面收放有致,不必强求平行等宽。其次,尽可能地多安排一些蓄水湖池,这种“袋囊状”结构不仅有益于防洪,而且对于景观和生态都具有重大意义。第三,尽可能使城市水系形成网络,有益于构建城市生态系统的基础框架。例如,合肥市环城公园系统利用古城墙护城河旧址,结合南ICE,河、董铺水库等城市水系,建立开放的城市绿地空间环境设计充分结合自然地形和文物景点,岗阜起伏,水陆相间,河湖岛洲,亭桥楼阁,宜山则山,宜水则水,以自然环境为设计依据,因势利导地处理平面及空间,既不矫揉造作,又不拘于原状,成为现代城市景观生态设计的一个成功范例。 (二)驳岸的规划 对于河道驳岸景观的设计,应从两个方面去考虑,即“实”景与“虚”景。所谓实景就是通过一定的硬质景观建设,包括适当的园林建筑等,创造具有形态的环境空间景观。这种景观具有一定的功能性和尺度感,在具体应用过程中,应注意植物、建筑间相互的关系;虚景即在水流相对平静的驳岸环境种植不同类型的植物景观,根据植物的季相变化进行艺术配置,这样处理的目的一方面是创造岸边植物景观的丰富性,另一方面这些景观雨水中的倒影色彩虚实相生,变化丰富,与其它景观形成对比。 河道景观在空间形式上不像游园、广场等相对集中,它的特点是窄长。因此在空间形式的处理上要做到既变化多样,又协调统一。对于主要景观节点的驳岸注意处理近水与观水的空间,游览道路、绿地、沙滩的规划设计与其驳岸材质方面做到多样统一。根据不同的地势,使开敞空间和私密空间相互结合。 (三)河道两岸景观规划 1、河道植物景观的营造 河道景观创造生态环境是一个很重要的方面,而植物景观的营造有举足轻重的作用。要注意植物组团与开敞空间绿地的设置,乔灌草配置与植物造型等根据设计的指导思想和总体要求合理搭配,做到本土植物与外来植物相结合,体现植物的多样性,同时要季相分明,做到三季有花,四季有绿,把科学和艺术充分结合起来。 例如临沂市沿河生态景观绿化工程,以景观植物为造景主要素材,并沿河设置一系列的主题广场、艺术小品、特色植物园和各种水上活动区,力图在河道纵向上,营造出一种自然生态型的景观序列,在狭长的用地范围内创造出连续、动感的“长幅画卷”的景观特质;在河道横断面景观配置上,分为河面、河滩、河堤、堤外绿化带四部分,河面宽度1000-1200米,河滩宽度50-200米,河堤(滨河大道)24米、堤外绿化带宽度70米,保持足够的景深效果。 2、以多样化的生态景观代替传统意义上单一性的物理景观 体现“以人为本、回归自然”的理念。即充分利用现有树种资源,配以银杏、柿树、板栗、梨树、黑松等一些大规格苗木和景观石,充分发挥植物特有的功能,合理、科学的利用植物的形态、色彩和季相变化等特点进行配置。密林、疏林、草地,果林、生态林、林缘花径有机结合,从而达到美化环境的目的。 3、建设不同主题的广场及雕塑等,形成游人的视觉和活动中心 广场可以采用生态性公园化设计,设置健身区、休闲区、集会区、游乐区等许多功能区域,并设置不同的小品与雕塑。在广场环境设计中,尽其避免出现大面积的硬化面,引入了树林,绿化,花卉,草坪,水等自然环境,给人们提供了不同的休闲空间,给人以清新的感觉和自然的享受。 4、因地制宜,设置景点 滩面较窄处,游人沿河活动空间受到限制,适当布置生态湿地园,为水生动植物和鸟类提供栖息场地;滩面宽阔处,则在河滩内适当位置开辟浅河道,塑造更加宜人、易于接近的水体空间尺度。小河道两侧用水上栈道和各式小桥相连,使其分而不断,增加情趣;大桥两侧,设置迎宾园,以修剪性植物进行文字造景,烘托出迎宾的热烈氛围。 (四)深化水文化建设,实现可持续发展要素的协调统一 “水是人类文明的一面镜子”,在现代社会,由于人与水关系的变化,水文化也在不断变化。在现代滨水地区规划建设中,应当倡导历史水文化与现代水文化的结合,既要注意保存历史遗留的优秀水文化,又要创造现代的水文化。 1、保存和恢复两岸遗留文化,重现历史风貌 保护重要的文物建筑,建立完善的管理修复制度。对于有历史价值和社会文化意义的桥梁等,应加以维修和保护,恢复原来的面貌与功能;对于建筑质量较好、外观典型的建筑,应予以保留,以留存河道的历史风貌;严格控制在重要历史建筑所在环境中进行建造活动。 2、谨防城市建设片面化,注重水与自然社会环境相统一 城市化是社会经济发展的必然。随着城市发展突飞猛进,城市环境建设受到了前所未有的重视。要加强城市建设与人口、资源、社会经济及生态环境协调统一,加强城市生态建设,促进城市经济与环境的协调统一,防止城市河道治理中的“渠道化”、绿化建设中的“造假化”、景观建设中的“奢侈化”、生态建设中的“急进化”和“崇洋化”五个问题。 (五)天然无污染材料(木材、石料)的大量应用 长期以来,人们比较注重河道本身的功能,河道的护坡形式主要采用砌石或混凝土护坡,可这些材料在水中会发生反应并对水质和水环境产生不利的影响。在这种结构保护下的河道失去了河道原有的水边环境和水环境的功能,人们失去了娱乐、休闲亲水的好去处,河道中的生物和微生物失去了赖以生存的环境,河道的自净能力遭到破坏,水―土―植物―生物之间形成的物质和能量循环系统被彻底破坏;此外,由于土地被混凝土密封起来,雨水无法渗入地下,导致地下水文地位不断下降等许多问题。因此,为了满足营造自然景观和行洪排涝的要求,在条件允许的情况下,最好选用渗透性较好的扑状材料;为了缓解和淡化材料色僵硬的问题:重要的举措是将单件材料的外观形态种类丰富起来。总之,在科学技术发展的今天,新型材料和新技术必将作为我们河道护坡和护岸结构改革的主要源泉。
建筑基础论文:浅论建筑基础基坑施工工艺 摘要:随着我国现代化建设的高速发展,深基坑随处可见,基坑工程呈现出窄(场地狭窄)、近(工程距离近)、深(越来越深)、大(规模和尺寸大)等特点。如何保证深基坑施工的安全,同时又能降低造价,是值得加以探讨的课题。文章通过工程实例,介绍了建筑工程深基坑技术的施工工艺及应用,解决了大多数因工程场地狭小,围边环境复杂、基坑深的难题,以达到加快工程进度,缩短工期,并节约成本,符合当今节约能源与提高经济效益的目的。文章依据某商业大厦基坑施工技术案例及地质勘察等施工条件,合理选取排柱、土钉、桩基、喷射混凝土支护等施工措施。 关键词:商务大厦;基坑施工;开挖与支护技术 1.工程概况 某商业大厦工程项目其中地上建筑面积21033m2,地下建筑面积1700m2。采用框架剪力墙结构,建筑高度92m,最大跨度8.8m。据调查,该建筑物以基岩为持力层,基础形式为条形基础,基础埋深约4m。基坑北侧四冲街车行道沿线分布有管线沟,埋深约为1.6m。 2.岩土工程地质条件 根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告,有关场地的岩土工程地质条件与水文地质条件如下。根据其成因、物质组成、物理力学性质及工程特性不同,自上而下可划分为2个岩土层:第1层杂填土;第2层灰岩(s)(未揭穿):(1)杂填土为黄褐色、灰色、杂色,主要为杂填土。稍湿或湿,稍密,成分较复杂,以碎石、砖块、混凝土块和粘性土为主。局部存在混凝土和砖墙老基础,硬质填料个别块径较大,一般为20~100mm,最大约500mm。硬质骨料含量约占30%以上,分布不均匀。回填时间超过十年,属无序回填。本层厚1.20~7.10m,压缩性较高,强度较低,均匀性较差,局部场地经开挖后将缺失;(2)中风化灰岩(s)为寒武系灰岩,岩体薄层状(局部中厚层状),岩体破碎。根据区域资料,基岩产状倾向南东,倾角25~35°。在本次钻探过程中,未发现大型岩溶,未出现掉钻现象,但岩体裂隙发育。本次钻探揭示,强风化厚度很小,未单独划出,基坑大部分开挖深度较大,本基坑周边开挖深度在7.95-8.82m之间。基坑开挖面积及方量较大,基坑开挖深度范围内周边岩土层主要为杂填土及灰岩。 3.基坑支护方案 根据周边条件、地层和目前现场情况,应根据不同地段采用不同的支护结构型式: 3.1排桩支护 (1)EF段采用排桩、桩顶部设置冠梁支护。支护桩采用人工挖孔桩。桩径为1000mm,中心间距为1600mm,桩长为12.0m,嵌固深度4.2m。本基坑基础工程施工重点是支护桩,每1.6m-根支护桩共计17根。采用间断开挖第一次挖1、3、5、7、9、11、13、15、17共9根,浇筑桩芯砼后再挖另外8根。人工挖孔灌注桩不扩底,钢筋砼护壁。设计桩身长度均要求12m左右,墩径有1.0m、墩身及护壁砼强度等级设计为C30,基础冠梁为C30。计划墩基施2123-期15天;(2)冠梁和围檩:为了增加支护桩的整体刚度,支护桩顶设置钢筋混凝土冠梁。冠梁截面为1200×800mm,采用C30砼,HPB235级和HRB335级钢筋,支护桩深入到冠梁内100mm,主筋进入梁内750mm。 3.2放坡+土钉支护 根据设计文件,AB及AF段土层按1:0.5放坡,BC及CD段按1:0.6放坡。 (a)土钉参数与布置:(1)土钉采用qb48×3.5钢(花)管,均按梅花状布设。水平间距及垂直间距1.0m,长2-6.0m。钢花管土钉除端头1m外,其余段采用φ5注浆钻孔;(b)喷射砼设计强度等级为C20,厚度100mm。喷射混凝土面分两次进行,第一次先喷50mm,待混凝土具有一定强度后进行挂网,电焊挂接钢筋。第二次喷至设计厚度然后将表面抹平,喷射混凝土宜采用硬质洁净的河砂或机制砂。使用前应过筛,不宜使用细砂。喷射砼面预留φ50PVC花管泄水孔,其长度为500mm,呈梅花状布置,间距2×2m。遇岩土破坏地段则适当加密,以确保坡面排水效果。土钉支护边坡设置钢筋网,规格为qb6@200×200,加强筋为φl6,并与土钉头焊接。 (2)锚杆采用全程注浆,注浆材料为M25的水泥砂浆。水泥采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥,注浆压力为0.4MPa。 (3)施工中根据监测信息和坡面实际情况,当遇到有地下管线及其它障碍物时,将信息反馈给设计,按设计要求进行调整。 3.3自放坡、挂网喷浆施工 基岩边坡采用1:0.2放坡+挂网喷浆护面。通过计算表明,放坡后安全系数能满足自稳放坡技术要求。自稳放坡段喷射混凝土面层设计强度等级为C20,厚度为80mm。喷射分两次进行,第一次先喷40mm,待混凝土具有一定强度后进行挂网,电焊挂接钢筋。第二次喷至设计厚度(80mm)然后将表面抹平,喷射混凝土宜采用硬质洁净的河砂或机制砂。使用前应过筛,不宜使用细砂。挂网时采用0.5m长φ14插筋固定,插筋纵横间距均为1.0m。挂网采用16#镀锌铁丝网,网孔尺寸100×100。喷射砼面预留φ50PVC花管泄水孔,其长度为500mm,呈梅花状布置,间距2×2m。遇岩土破坏地段则适当加密,以确保坡面排水效果。 4.基坑地下水控制 4.1地表水处理 基坑开挖时大气降水和施工用水,采用将场地地面硬化的方式防止地表水下渗。对施工用水,根据现场情况采用有效排水措施,不得让其流入基坑。流入基坑内的水应采用排水沟、集水坑的方式抽排。 4.2上层滞水处理 上层滞水的水量空间不均,局部较大。在基坑开挖前期抽排后,可清除大部分无补给的上层滞水。对有补给的上层滞水采用疏排措施,让其汇集于坑内排水沟后集中抽排。对水量较大地段可查明水源,对其实施堵、排措施。同时在坡面设置泄水孔,让坡体中渗入的水通过泄水孔排出,减小坡体的侧压力。 5.深基坑开挖 本基坑工程包括支护桩施工、冠梁施工、土钉施工、土方开挖、石方开挖等。施工顺序为支护桩及冠梁一基坑分层分段开挖一按设计进行土钉施工一开挖基坑底四周排水明沟一地下室施工并回填:(1)支护桩采用人工挖孔灌注桩。由于上部杂填土直接受地表水和大气降水补给,在施工中应及时根据来水情况采取有力地降排水措施,及时疏排填土中的赋存水。挖孔桩施工时应采取有效的护壁、通风、照明、排水等措施,以保证人身安全及施工的顺利地行;(2)灌注桩排桩应间隔施工且混凝土浇注完毕24小时后,方可施工相邻的桩;(3)保证桩长、桩位、桩径满足设计要求;(4)支护桩、采用钢筋混凝土护壁,护壁圈必须与土体紧密接触;(5)灌注桩钢筋笼的制作、焊接、吊放应符合规范要求。主筋采用双面焊接,焊缝长度为5d。钢筋搭结长度为1.4倍锚固长度。同一截面接头面积不大于25%,且相邻接头错开35d,主筋保护层厚度不小于50mm;(6)灌注桩桩位允许偏差为100mm,垂直度偏差不大于1%;(7)混凝土在浇灌时需严格按其施工工艺施工,保证桩身混凝土质量。拟采用商品混凝土灌注,混凝土应具有和易性和流动性,并满足设计强度以及施工工艺要求;(8)灌注桩施工质量检验主要包括钢筋笼制作及混凝土施工,应符合《地基与基础工程施工质量验收规范》和《建筑桩基技术规范》4的有关规定。支护灌注桩施工结束后,再进行该工程的基础土石方施工。 6.基坑开挖技术要求 (1)根据施工图纸,开挖长度底边41.5m,底边宽度22.8m,上部开挖控制在48m长30m宽。根据地勘报告,土方的范围较小,厚度约3.0m(约为5-7轴交B-D轴段),其它部位是岩石。 (2)土方开挖应充分考虑时空效应,合理利用晴天、分段开挖,应与坑边保护一定的安全距离。 (3)基坑开挖采用反铲挖土、自卸车运土的方式进行。 (4)根据现场实际情况,设置上下基坑通道。拟计划土方开挖运输坡道设置在基坑东侧(地下车库出入口处),表面用砖渣等进行路面硬化。 (5)土方开挖时,由于机械动力大、动载多,应防止施工机械对支护结构造成破坏。 (6)土方开挖过程中,要边挖边防护,对修整的边坡喷射混凝土进行防护。 (7)射混凝土施工:(a)施工工艺流程如下:清理壁面一插筋施工一披挂铁丝网一焊加强筋一喷混凝土一混凝土养护。(b)混凝土表面平整,骨料颁布均匀。自下而上分层喷射,达到初凝后洒水养护。(c)喷射砼材料为42.5Mpa普硅水泥、中砂粒径5-15mm瓜米石,砼强度为C25。(d)喷射作业应分段进行,并要在坡面垂直打入短钢筋作为控制厚度的标志。同一段内应自下而上进行喷射,射流应垂直喷射面,射距宜为0.8-1.5m范围之内。 7.结语 通过此深基坑的施工,我们对深基坑施工支撑防护、开挖注意事项有了一定理解。施工人员需在满足设计要求的前提下,及时引排地下水,确保结构物施工安全。 建筑基础论文:高层建筑基础工程施工质量控制要点 摘 要:随着经济的发展和社会的进步,高层建筑逐渐增多,人们对建筑质量的要求也在不断的提升,基础质量对建筑物的质量和安全起决定作用。因此,应选用合理的施工方法,采取有效的技术措施对基础施工质量进行控制,本文结合实例对高层建筑基础工程施工中常见的问题及质量控制要点进行了阐述。 关键词:高层建筑;基础工程;施工质量;质量控制 引 言 城市化进程的不断加快使的城市用地逐渐紧张,建筑开始朝着高层方向发展,地基工程是高层建筑的基础,施工质量直接影响到整个高层建筑质量。地基和基础都是地下隐蔽工程,一旦发生事故,难以补救,甚至造成灾难性后果。因此,研究高层建筑基础工程常见问题和质量控制要点非常必要。 1 高层建筑基础施工中常见的质量问题及控制措施 1.1 基础轴线位移及控制措施 基础轴线位移是指基础由大放脚砌至室内标高(±0.00)处,其轴线与上部墙体轴线发生错位。基础的轴线位移多发生在建筑工程的内横墙,这将使上部墙体和基础产生偏心压,影响整体结构的受力性能。 控制措施:定位放线时,外墙角处必须设置龙门板,并有相应的保护措施,防止槽边堆土和进行其他作业时碰撞而发生移动。龙门板下设永久性中心桃(打入与地面齐平,四周用混凝土封固),龙门板拉通线时,应先与中心桩核对。横墙轴线不宜采用基槽内排尺法控制,应设置中心桩。 1.2 基础标高偏差及控制措施 当基础砌至室内地平(±0.00)处,常出现标高不在同一水平面。基础标高相关较大时,会影响上层墙体标高的控制。 控制措施:应加强对基础层标高的控制,尽早控制在允许偏差之内。砌筑基础前,应对基层标高普查一遍,局部低凹处可用细石混凝土垫平。基础皮数杆可采用小断面(2×2)cm方术或钢筋制作。使用时,将皮数杆直接夹砌在基础中心位置。 1.3 基础防潮层失效原因及控制措施 防潮层开裂或抹灰不密实,不能有效地阻止地下水分沿基础向上渗透,造成墙体潮湿。外墙受潮后,经盐碱和冻融作用,砖墙表面逐层酥松剥落,影响居住环境美观和结构强度。 控制措施:施工中,防潮层应作为独立的隐蔽工程项目,在整个建筑物基础工程完工后进行操作,24cm墙防潮层下的丁皮砖,应采用满丁砌法。防潮层施工宜安排在基础房心回填后进行,以防填土时对防潮层的破坏。 2 高层建筑基础工程施工质量控制要点实例分析 2.1 工程概况 本工程为某煤集团二矿口1#楼工程,抗震等级为二级,建筑面积27996.8m2,地下一层为人防工程,一层为商用、办公,二层-三十二层为居民住宅。檐高99.45m,总高103.55m。主体采用现浇混凝土剪力墙结构,基础形式分筏板、独立柱基础、桩承台基础和DL,混凝土强度等级为C40,抗渗等级S6,地下室JQ、KZ、Z混凝土强度等级为C40,其中外墙JQ抗渗等级S6,地下室梁、板混凝土强度等级为C35。 2.2 工程质量控制要点 2.2.1 钢筋工程质量控制要点 认真执行本单位质量管理体系中的有关规定,做到层层把关,人人把关,保证工程质量。不允许有不合格产品进入施工现场,进场钢筋外观目测不合格者退,复试不合格者退,施工不合格返。组织职工学习钢筋工程各有关技术规范,使人人了解和掌握规范规定以及质量标准。钢筋上皮保护层厚度的控制,主要是在钢筋加工时开始控制箍筋的外包尺寸要计算和加工准确,检查钢筋的品种规格、数量和所处位置的正确性,检查钢筋的内外及上下关系等正确与否,发现问题及时纠正。 2.2.2 模 板 在模板工程施工时,做到施工前有方案,施工中有措施,做到精心设计,认真验收。根据设计计算,施工时不偷工减料,确保支撑牢固稳定。对支撑模板等材料的选用和使用的规格,间距等有计算,有验算,施工时严格执行施工组织设计,严格施工交底制度,保证模不变形、不跑位、不胀模。在柱、墙、板的接头处,20mm海绵条阻贴或胶带粘贴缝隙。用螺栓或扣件贴紧拧紧,阴阳角、上下层墙、板、柱处的漏浆和上下错台问题。预留洞口的模板,四角设斜撑,中间水平支撑设置足够,确保其几何尺寸,保证不变形。在类似于窗台的预留模板施工时,中间设置排气孔,以便两侧对称浇筑混凝土时,中间被挤出一个气囊,产生窝气后果。外墙与底板交接处禁止设施工缝,将施工缝上,移500mm,并设金属止水带,折角向外迎水。外墙模板锚拉螺栓中心设置金属止水环(100×100×3)两端按墙体厚度尺寸焊接限位卡。模板尽量事业新模,当使用旧模时,先清干净砂浆再经过模板调平整调直,并在不影响结构、装修的前提下满刷脱模剂。模板施工中柱根、梁端预留清扫口,采用冲洗或吹洗方法,保证模板在浇混凝土清扫干净。在模板施工中,凡为方便模板施工需要在钢筋上焊接的,均另附加钢筋,不得在原设计钢筋上有任何焊接。梁板起拱根据规范要求起拱。楼梯踏步模板施工时,事先考虑踏步和休息平台的装饰面厚度,并加以结构调整。梁板底模拆除按规范留同条件养护试块,按规范在平面图上注明拆除的条件,按条件和依据拆除。保证混凝土不缺棱掉角,保证混凝土达到拆除强度。模板质量验收时,沿全长,全高拉通线检查并加以固定,在边打混凝土时,边观察模板有无变形走位,好及时调整模板。立柱、墙模前,在其根部模板下抄平,抹平砂浆,保证砂浆不占用柱墙内尺寸,并紧贴其边线,混凝土打完拆模后把砂浆铲掉,以保证模板不烂根。 2.2.3 混凝土 与商家签订合同前,必须对商家进行生产能力、设备情况、运输能力、原材料质量情况、试验水平、运输距离进行考察。各方面均能满足要求方可签订合同。合同中商家必须对所供商品质量做出承诺。在供应混凝土施工期间,施工单位派专人到生产商品混凝土的厂家,现场监督混凝土搅拌的质量。 混凝土及浇筑质量控制:商家在提供混凝土前先向施工单位提供原材料及外加剂合格证、二次化验单、配合比试验报告。由商家向施工单位提供保证连续供应措施。以及出站时刻、到场时刻、浇筑时刻、浇完时刻的管理签证小票。混凝土进场实行每车必检的检查制度,检查其坍落度及混凝土外观,如发现混凝土不合格,坚决退货。现场每班留置试块三组,一组同条件养护,一组作标准养护,一组控制拆模时间用。混凝土商家必须按台班和批量规定提供混凝土试验报告单。该工程在外剪力墙距底板50cm高处留施工缝一道。施工缝处凿除松动的石子,浮浆并清理干净,浇筑前浇水湿润无明水,并用与混凝土中同比例的水泥沙浆接浆、厚度20mm。 柱高的质量控制:浇注时在柱与梁施工缝以上1m处柱钢筋上做好标志控制柱的浇筑高度,柱的施工缝留在梁下口。浇筑平板及梁时和用柱预留钢筋在距板顶50cm处挂线控制板及梁顶标高。尽量不留施工缝,无法避免时,留在梁板、跨中1/3范围内。浇筑时,技术员认真做好小票管理工作:小票内容:浇筑部位、供应速度、申请浇筑时间、混凝土凝结时间、塌落度情况、混凝土原材料情况、外加剂情况。浇筑人员实行挂牌制,浇捣时人员挂牌落实到部位,落实到具体人。浇捣时不同强度的混凝土先浇捣高标号,后浇捣低标号混凝土,有洞口时对称浇捣,并在中部开设排气孔。混凝土浇捣时,在柱筋上抄测50线,用作混凝土浇筑是控制混凝土浇筑标高的依据,浇筑混凝土的表面先采用拉板压平混凝土表面进行粗压光,在混凝土凝结后,终凝前用拉板在进行二次压光,以消除表面裂缝。 2.2.4 大体积混凝土施工质量控制 本工程基础混凝土施工和顶板混凝土施工属于大体积混凝土施工,同时混凝土施工时处于冬季施工阶段,因此,本工程大体积混凝土施工必须采取以下保证措施:要求商品混凝土搅拌站选用低水化热水泥,尽量减少水泥用量,选用粒径较大级配良好的粗骨料;降低混凝土入模温度,尽量选择在上午10点左右开始浇筑混凝土,混凝土出罐温度必须保证高于15摄氏度,拌制混凝土时要求搅拌站采用低温水拌制;浇筑混凝土时必须分层分段流水施工,严禁一次性浇筑到顶;做好混凝土浇筑完成后的保温工作,浇筑完混凝土后,必须进行二次压面工作,且及时覆盖两层岩棉被保温全封闭包裹,定时观测混凝土内温度变化。 2.2.5 回填土工程质量控制 严格做到分层回填、分层夯实,冬季施工过程中,发现到场的土壤存有冻土时,不得进行回填土施工。 2.2.6 砂浆质量控制措施 冬季施工时砂浆拌制用水,必须经过高温加热后方可使用,且拌制砂浆时必须掺加防冻剂,当天拌制的砂浆必须在当天使用完毕,且砂浆拌制好后,必须在2个小时内使用完,砂浆使用不完必须重新掺和拌制,严禁使用存在硬块或冻块的砂浆进行抹灰或砌筑作业。 2.2.7 防水及保温材料施工 本工程防水采用聚乙烯高分子防水材料,粘贴方式采用水泥掺和胶黏剂拌制粘结材料,而保温材料施工时,主要采用聚合物粘结砂浆和抗裂砂浆。在拌制各种粘结材料和砂浆时,必须用加热后的水进行拌制,所有拌制过程中,必须掺加防冻剂。 3 结束语 综上所述,地基基础对于高层建筑质量和使用功能有着重要的影响,不合理的基础和地基施工的质量问题,往往会导致基础工程质量缺陷与事故。因此,工作人员必须采取多种措施加强对地基基础工程质量的控制。 建筑基础论文:浅析建筑基础工程管理中的质量试验检测技术 摘 要:为了满足市场经济的发展要求,必须进行建筑基础工程整体管理体系的健全,进行新型试验检测方案的应用。文章就建筑基础工程管理过程中的常见问题展开分析,通过对质量试验检测制度的建立健全,有利于质量试验检测技术作用的充分性发挥,为了达到这个目的,必须进行质量试验检测人员及设备的合理化布置,强化试验数据的相关管理措施。 关键词:建筑基础工程;质量试验检测技术;试验检测制度;施工管理;优化策略 1 建筑基础工程管理试验检测的内容 (1)在工程实践中,质量试验检测模块是建筑基础工程管理体系的重要组成部分,在建筑基A工程实践中,其需要消耗一系列的施工材料,在工程造价管理模块,施工材料占据着较大的工程造价比例。为了满足现阶段建筑基础建设的要求,进行材料试验检测体系的健全是必要的,进行工程建设材料的优化选择,确保建筑基础工程整体施工步骤的协调,实现工程成本的有效性降低。 施工材料试验检测合格后,才能进行进场,在这个环节中,需要做好施工现场材料的抽检工作,检测合格后,才能运往现场进行施工。在工程实践中,主要的施工材料包括碎石材料、水泥材料、钢筋材料等,在施工过程中,需要做好施工材料的试验检测工作,避免进行有机质土的使用,进行砂使用类型的选择,进行砂子总空隙率的选择,确保其级配的合理性。在人工轧制碎石模块,需要进行含水率、压碎值、密实度等的控制,满足建筑基础工程日常施工工作的要求。在施工模块中,进行石灰材料试验检测模式的优化是必要的,进行氧化钙及氧化镁含量的控制,进行用量环节的优化,满足实际施工工作的要求。 (2)为了提升建筑基础工程的建设效益,需要做好施工各个工序标准试验结果的分析工作,在开工之前,需要做好施工材料基本性能的试验工作,确保材料满足日常施工工作的要求,实现路基土整体压实模块的开展,确保路基土整体含水量及密实度的控制,实现其配合比模块的优化,通过对科学性方法的选择,进行含水量模块的测试。 在工程实践模块中,为了提升施工效益,进行混凝土基本材料质量状况、粗集料状况、水泥用量状况等配合比的优化配置是必要的,进行恰当强度水泥标号的选择,满足混凝土施工的强度要求。在高温环境下,沥青路面的整体强度比较低,在低温时沥青路面的稳定性比较低,容易出现一系列的混凝土裂缝状况,为了解决这个施工问题,必须进行沥青混合料配合比设计模块的优化,实现其整体密实度及强度的增强。 在沥青混凝土工作技术指标的分析过程中,做好路面稳定性、平实性、强度状况等的测试工作是必要的,这可以进行马歇尔试验法的应用,进行沥青路面空隙率、稳定性等指标的分析,通过对沥青材料饱和度、密度等的测定,进行沥青用量的整体化控制,提升混合料的整体应用性能。 (3)为了提升建筑基础工程的整体质量,进行施工质量跟踪检测方案的优化是必要的,进行实测项目模块、检测方法模块、检测频率模块等的分析,在测量检测环节中,首先进行道路中心线的检测,进行桥涵轴线位置、设计位置偏差状况的分析。在检测模块中,为了实现路面压实度的检测,可以进行灌砂法、环刀法等模式的应用,通过对回弹沉值的分析,进行路面承载能力的表示,弯沉值与承载力呈现反比的关系,弯沉值越小,其整体承载力越大,在这个过程中,需要进行路面弯沉仪的使用,进行各项建筑基础测试参数的检测,提升路面的整体施工质量。 2 试验检测技术方法 (1)通过对试验检测方法的优化,有利于增强建筑基础工程的管理效益,有利于工程质量评定工作的开展,实现工程进度及施工质量的有效控制。这需要做好材料模块的试验检测工作,确保最优化施工材料的选择,在这个过程中,需要进行材料质量水平的科学性评定,进行合格性施工材料的选择,确保工程整体质量的提升。 在工程施工模块,通过对填料、砂石等材料的试验检测,可以得知其是否满足施工技术规范标准的要求,满足施工过程中材料就地取材工作的开展,实现施工成本的有效性控制。通过对试验检测环节的开展,有利于进行新型施工工艺、新技术、新设备、新材料等的应用,实现整体施工进度的控制,实现工程整体质量的增强,通过对试验检测环节的开展,有利于实现材料配合比设计模块的优化,实现配比设计整体经济性的增强。比如在满足设计强度的前提下,进行灰剂量基层配比的优化选择,实现材料选择模块的优化,实现建筑基础成本的有效性控制。 (2)为了达到上述工作目的,必须进行机械组合模块的优化,进行工艺流程的优化选择,在施工模块,通过对科学性试验检测工作的开展,进行科学性施工方案的选择,进行施工工序的合理性安排,进行科学性施工工艺流程的选择。在混凝土施工模块中,通过对试验检测技术方案的更新,有利于为工程提供科学性的配合比设计资料,满足实际施工工作的要求,确保建筑基础混凝土强度的增强,通过对工序质量检测环节的开展,进行工程质量问题的及时发现,通过对相关方法的使用,实现工序质量的增强,实现建筑基础工程各项施工工序的协调。 实践证明,试验检测模块是建筑基础工程施工体系的关键构成部分,通过对试验检测技术的应用,能够实现施工质量的有效性控制及评定。为了满足实际工作的要求,在路基填筑之前,通过对相应试验检测模式的应用,进行土最佳含水量、最大干密度等的选择,在施工模块中,做好原材料、分享工程质量指标等的试验检测工作,提升工程的整体质量。 (3)为了满足现阶段建筑基础工程管理工作的要求,进行试验检测技术体系的健全是必要的,这需要根据建筑基础工程的实际施工状况展开分析,进行相应等级试验检测机构的建立,建立健全试验检测的相关质量保障体系,满足现阶段工程质量检测工作的要求,确保试验检测过程的优化设计。 通过对试验检测工作体系的健全,有利于提升建筑基础工程的整体管理效益,这需要引起相关人员的重视,做好不同等级工作岗位负责制度的建立,做好施工技术文件管理的相关工作,进行工作人员责任的有效性明确及落实,实现工作人员责任意识的增强,实现工程管理环节及工程监督环节的协调,确保其整体分工明确性,这需要进行试验检测工作细则的建立,严格按照工作规范,实现试验检测各个程序模块的协调。 通过对检测人员及检测设备的合理配置,有利于提升建筑基础工程的试验检测质量,这需要根据实际工程状况及工程规模进行中心实验室布置模块及试验室数量选择模块的协调,满足实际施工工作的要求,做好相关工程步骤的及时报告、及时检测工作,为了达到这个目的,需要进行试验检测人员的合理性配置,技术人员必须具备良好的工作素质,需要具备扎实的试验检测知识技能,强化仪器设备的检查工作,确保仪器设备的稳定性工作。 (4)为了满足现阶段建筑基础工程建设的要求,进行试验操作及试验数据管理模块的协调是必要的,做好建筑材料及混合料配合比设计模块的优化,做好试验报告的定期抽检工作,在这个环节中,中心试验室需要展开材料的相关复检工作,强化工程质量检测环节,遵循相应的巡检、抽检等工作原则,做好试验检测数据、管理工作,确保试验检测数据的完整性。 3 结束语 为了满足现阶段建筑基础工程管理工作的要求,进行质量试验检测技术方案体系的健全是必要的,这需要引起相关人员的重视,实现施工环节、材料应用环节、技术环节等的有效性检测管理,提升建筑基础工程的整体施工效益。 建筑基础论文:高层建筑基础施工及地基处理技术发展 摘 要:高层建筑工程的主要特点就是又高又重,正是因为高度与重量的增加,基础结构就必须要具备一定的承重能力,而如何才能够有效的保证基础施工满足基础结构要求,则需要从施工管理与地基处理技术两个方面严格抓起,不但要对施工要求、基础施工影响因素以及相关的施工技术了解,还要结合这些施工要求与标准对相应的地基处理技术进行实际性的改进,提高地基施工水平,本文针对高层建筑基础施工进行分析,并对常用的地基处理技术进一步探讨。 关键词:高层建筑;基础施工;地基处理;施工技术 坚持因地制宜,因施工条件而选择施工技术的原则是保证基础施工技术与施工环境、施工要求相吻合的重要指导思想。在高层建筑工程中,对基础施工的要求更是非常重视,不仅要满足相应的承重能力、抗压能力,还要通过基础的坚固性保证高层建筑的抗强风能力、抗震能力,因此加强对高层建筑工程基础施工的研究非常有必要,目前高层建筑地基处理技术已经有了很多种新方式,并且各有各的应用作用,值得我们再次进入研究。 一、高层建筑基础施工分析 1、高层建筑基础施工要求 对于任何建筑工程来说,基础施工质量与标准对整个建筑结构的稳定性、标准性都有一定的影响,尤其是高层建筑工程中对基础施工的质量要求非常高,高层建筑属于高度较高、上部结构重量较重的建筑工程,因此基础结构必须要具备一定的承受能力与抗压能力,避免下沉、震裂等情况的发生而影响整个高层建筑的稳定性。高层建筑由于高度的增长,所受的风压力也会增加,为了提高高层建筑的抗强风能力,必须要保证建筑结构自身的坚固性。因此对基础施工要提出具有抗压、抗震、坚固特点的要求。 2、基础施工质量影响因素 基础结构设计、施工、检验等环节是最为重要的质量控制环节,任何一个环节若是存在问题都会给高层建筑留下安全隐患,结合目前,高层建筑质量问题的调查与分析,其主要影响因素有:在高层建筑施工期间,相关的勘查、检测等设备不够先进,与施工现场检测要求不相符,包括对材料、设备以及施工标准度的检查也不到位,进而存在一定的质量问题。还有相关的施工技术不到位,对基础施工的重视度不高,针对基础施工缺少相关有效技术的研究,技术人员操作存在错误现象等导致施工质量不达标。更明显的影响因素是施工现场管理混乱,施工工艺错综复杂,施工环境特殊,却没有进行特殊技术处理,导致安全事故发生。 3、高层建筑基础施工技术 (1)桩基施工技术 桩基是地基基础的一种类型,桩基施工技术主要指用于施工地质状况不利的,并且自然基础无法满足建筑强度要求的一种技术类型。传统的混凝土预制桩施工噪声较大,且存在挤土效应等方面的缺陷,这使得桩基础得到了较为广泛的应用。在桩基施工中,灌注桩的应用相对较多,适用范围也相对广泛,可满足不同的承载要求。近年来,随着科学的迅速发展,灌注桩施工技术得到了快速的发展,且积累了诸多施工经验。灌注桩的强度技术指标与预制桩基本相同,桩基承载力的检验一般采用静载试验方式。 (2)基坑支护技术 一般情况下,高层建筑高度均相对较高,再加上建筑基坑较深,大大增加了工程建设与开挖施工的难度。深基础支护能在安全控制的基础上,对深基坑附近的环境加固保护。但在深基础支护过程中,需要全面考虑挡土、支护、防水与监测等因素。在建筑支护结构中,土钉墙体系主要用于低水位的非软土区域,一般采用分层开挖与分层支护方式进行,造价仅为传统支护体系的40%~60%。 二、高层建筑地基常用处理技术分析 1、注浆加固法 注浆加固法主要通过压送设备将有充填性能与胶结性能的浆液材料注入被加固的地基中,以此使土颗粒之间的间隙、土层界面或岩层裂隙内部得到一定的扩散、胶凝或固化,提升地层强度,降低地层渗透性,避免地层变形与托换现象出现的地基处理技术。依据流动浆液体与土层之间的相互作用形式,可将注浆加固法分为渗透注浆、压密注浆及劈裂注浆。 在具体注浆施工中,注浆体一般以多种注浆加固法作用于土体。依据注浆工艺,还可将其分为单管注浆、套管注浆、布袋注浆及埋管注浆,高层建筑地基加固施工一般采用单管注浆与埋管注浆,其中,埋管注浆法主要用于人工挖孔桩、桩端附近软弱地基土层的加固操作。在采用单管注浆法加固处理时,还可采用有效融合微型钢管混凝土桩与注浆法的形式,以提升地基承载力,减少地基变形,改造地基不均匀性。 2、CFG桩复合地基 CFG桩即为水泥粉煤灰碎石桩,主要指在碎石桩基础上加砂、粉煤灰及少量水泥,与水拌合制作而成的具备一定粘结强度的桩。目前已在我国诸多省市得到了良好的推广使用,可用于多层建筑,甚至高于39层的高层建筑,并且还可在民用建筑与工业厂房中使用,能获得明显的经济效益与社会效益。对于CFG桩加固软弱地基加固机理,主要为桩的置换与挤密作用,以及成桩初期的排水效应与其对松散砂土的预震效应。CFG桩复合地基具有操作简单、可调性强、适用范围广、工期短等方面特征。 3、高压旋喷法 高压旋喷法主要是指利用钻机将喷嘴的注浆管钻至土层预定位置之后,采用高压设备将注浆以20~40MPa的高压流从喷嘴中喷射出来,冲击破坏土体,钻杆旋转以一定的速度不断向上提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,当浆液出现凝固现象后,会在土中形成一个固结体,从而实现加固地基的目的,提升地基自身的抗剪强度,减小土的变形。高压旋喷主要适用于地基承载力标准值、变形模量较高的地基土、卵石层中软弱夹层的加固。 4、深层水泥搅拌桩 水泥搅拌桩是指采用特殊的搅拌轴轮叶从地面开始逐渐破坏搅拌至工程需要的高度,并将阀门打开,将水泥浆或水泥粉通过搅拌头注入土体,然后利用搅拌头将水泥等固化剂与原土强制搅拌均匀,确保其充分融合,然后发生物理化学反应形成强度较大的、压s性较小的桩体,桩体与桩周土需要共同承担外部荷载,最终形成复合地基。深层水泥搅拌桩通常可分为深层搅拌法与粉体喷搅法两种。水泥土的抗压强度与被加固土体的性质、水泥的标号、外加剂之间存在较为紧密的联系。 5、砂石垫层换填技术 砂石垫层换填技术是指为了实现增强软土地基强度的目的,针对软土地基中砾砂、中砂与粗砂区域强度不足的地区,采取换填工艺进行相对应的操作,一般通过砾砂、石屑、粗砂、碎石、中砂等材料对软土与浮土进行换填操作。在此过程中,需要对具体施工流程进行严格的、全面的控制,主要涉及以下几点: (1)合理调整砂石垫层与砂垫层的地面,确保其处于相同标高处,若其深度方面存在差异,在实际施工时,应当按照先深后浅的操作顺序进行;(2)在分段施工时,需要充分捣实,并且还要将接头部位布设为斜坡。将碎石作为垫层时,需要在基坑的底部铺设一层砂,并用碎石铺设垫层,以避免基坑地面表层软土局部破坏;(3)合理运用插振法、平振法、水撼法、碾压法及夯实法施工工艺铺设操作。 建筑基础论文:浅析房屋建筑基础施工中基坑支护处理技术 摘 要:随着社会的不断发展,城市化进程加快,房屋建筑数量不断增加,尤其是高层建筑,呈现急剧增长的趋势,对基坑支护技术的要求也越来越高。文章立足基坑技术的涵义,对几种基坑支护方式进行了详细的描述,探讨了相关技术处理问题。 关键词:房屋建筑;基础施工;基坑支护处理技术 在城市化推进过程中,建筑行业发展迅速。在工程建筑实际中,工程质量至关重要,对企业的长远发展以及使用者的安全影响深远。深基坑支护技术属于关键性技术,其水平高低与房屋建筑的整体质量息息相关。因此,需要高度重视房屋建筑基础施工中的基坑支护处理技术的研究。 1 对房屋建筑工程基坑支护的全面概述 通常,基坑工程的目的是保障基坑开挖工艺中,地下主体结构的安全性与可靠性,避免对周边环境的损坏,发挥支护手段的维护作用。同时,这一工程还包含了相关基坑施工机械的应用以及降水防水的内容,因此,在工程施工实际中,基坑支护技术彰显复杂性,受到诸多方面因素的影响,例如,土壤的质地、土层的厚度等。具体而言,深基坑应用的环境是开挖深度达到5米,同时,控制在5米以内的范畴,周围地势呈现复杂性。一般而言,基坑面积需要控制在28平方米以下,底边长度较小。在基坑支护结构中,如果具有较好的地质环境,开挖深度较小,可以采取放坡开挖的模式进行操作。 2 对房屋建筑工程基坑支护施工技术的介绍 2.1 对于边坡开挖施工技术的介绍 对于边坡开挖,主要是指按照一定的角度,对基坑周围的维护结构进行边坡施工。这种方案比较简单,但是,需要进行大力的土方挖掘,结合挖方的深度和填方的高度确定边坡大小。对于土方边坡,其形状不同,如直线、梯形、折线等。在进行开挖的时候,一旦遇到较为陡的坡度,坍塌现象极易发生。如果坡度过于平缓,工作量也会增大,整个空间出现极大的浪费现象。这种施工方式比较适合开阔的施工现场环境,同时,具有良好的地质条件。 2.2 对地下连续墙支护技术的介绍 在房屋建筑中,地下连续墙技术应用较为广泛,主要是对钢筋混凝土进行浇筑,形成泥浆护壁,由此构成连续的混凝土墙壁。借助这种结构实现对围护结构的有效保护,也能够支持建筑主体的地面测量。随着建筑行业技术的不断发展,地下连续墙技术不断完善,尤其是面对复杂的施工环境,应用更多。 2.3 对土钉墙技术的介绍 这种技术主要是将天然的土墙进行加固处理,借助粗钢筋或者角钢实现,而后进行混凝土喷射,加添钢丝网,再次进行喷射,形成基坑支护方式,在浅基坑基础施工中应用较多。借助对墙后引发的土的压力的抵制,增强支护的可靠性。这种技术不需要较大的施工场地,装备较为简单,可靠性较强,成本不高,对环境影响小。 3 对房屋建筑工程基坑支护处理问题的分析 3.1 重视深基坑施工前的准备工作 通常,在深基坑施工开始之前,需要对图纸进行全面、详尽地检验,组织人员进行图纸的全面审核,结合图纸实际,与相关主体进行沟通,探讨项目问题,明确各个施工主体的责任范畴。另外,一旦发现图纸存在问题,需要制定合理的解决对策,进行积极提交,只有获取同意之后,才能对图纸问题进行处理。其次,重视整体规划的制定以及目说拿魅贰T谏罨坑施工之前,要制定科学的质量控制方案,对质量目标进行明确。最后,基坑施工方案需要经过专业的研究和分析。 3.2 对土方开挖进行中处理技术的介绍 对于深基坑而言,可以选择分层、分段的方法进行操作,这种方式效果更加明显。深基坑在具体开挖中,结合设计方案,避免整个支护系统发生受力不均衡的问题。在分层开挖的进程中,需要将土方的厚度控制在2米以下的范畴。同时,测量人员需要对土方位置的区域进行实时监测,及时探测深度情况。一旦出现超标准的现象,就会直接增加相关费用成本,甚至对整个工程进度造成阻碍,引发工程延期问题。因此,为了防止出现过度开挖的情况,将深基坑标高设计在200米,同时,开挖的方式为人工。 3.3 对排水和降水问题的分析 对于排水和降水方法的选择,需要结合房屋建筑的实际情况,在开挖之前,主要应用的是明排水的形式。在深基坑开挖之后,比较适合的是轻型井点降水的方式,目的是保证深基坑施工进行中,不会发生积水的问题。另外,深基坑土方施工中,针对积水,主要应用的是赌住和疏通的手段。尽管防渗透措施被安排在深基坑施工之前,但是,积水和渗漏的现象也很难完全避免,一旦发生,需要进行及时、快速的处理。 3.4 重视施工中安全技术防护措施的执行 对于深基坑工程,安全隐患不可避免,因此,要最大限度保证工程整体的安全性。通常,在土方开挖之前,需要相关人员对施工周边环境进行全面、详细的检测,目的是实现对施工过程的有力保护,强化防护的及时性。其次,结合勘测报告以及施工图纸,对施工现场进行边坡设计。再次,在实际操作中,需要实现对土壤的合理、迅速的处理,避免出现土壤堆积的现象,防止阻塞问题的发生。另外,要重视对水管长度的考量,尤其是要避开水管,避免施工对水管产生的损坏。 4 结语 综上,随着建筑行业的不断发展,施工质量要求不断提升,基坑支护技术对房屋建筑起着关键性的作用。因此,要重视基坑支护技术,立足多方面进行质量把控,积极创新,实现技术的不断完善,在根本上促进建筑行业的可持续发展。 作者简介:蒋金龙(1988.07- ),吉林人,吉林东煤建筑基础工程公司。 建筑基础论文:中建六局:所向披靡铸造中国建筑基础设施品牌 中建六局作为中国建筑系统内唯一一家整体向基础设施转型的工程局,在中国建筑战略引领下,敢为人先、敢于亮剑,以坚定的转型意志、清晰的发展思路、扎实的工作举措所向披靡,荣获国家科技进步二等奖、全国高新技术企业、全国优秀施工企业、全国工程质量管理优秀企业、全建筑业先进企业、全国科技创新先进单位、全国信用评价AAA等级、国家级守合同重信用企业以及天津市优秀诚信企业、天津市劳务用工管理先进单位、天津市文明单位等荣誉,为中国建筑打造基础设施品牌做出了积极贡献。 一、聚焦转型、谋篇布局,构建中国建筑基础设施品牌基点 中建六局在发展战略上以担当中国建筑转型重任为目标,在业务结构、区域布局、体系建设等方面进行顶层设计,找准细分市场,确定发力方向,为中国建筑基础设施品牌构建了基点、贡献了力量。 构建业务基点。中建六局在业务结构上,根据市场前景、国家大势和中国建筑转型方向,突出专业化导向,稳步构筑起转型发展的战略支点,逐步构建了以“桥梁、城市轨道交通、铁路”为主,高速公路、市政工程多点开花的基础设施发展格局。目前,中建六局已培育桥梁、地铁、铁路、市政、科技等5大基础设施专业化公司。在桥梁领域,中建六局承建桥梁230多座,总里程达300多公里,实现了斜拉桥、悬索桥、梁式桥、拱式桥等四大现代结构类型桥梁的全覆盖,足迹遍布长江、黄河等七大水系和公、铁、轨等全部基础设施领域,跻身国内一流桥梁建造企业行列;在铁路领域,中建六局目前修建的铁路里程已达420余公里,占中建股份铁路业务的三分之一;在城市轨道交通领域,中建六局助推中国建筑成功进入天津轨道交通市场,重庆轨道交通5号线项目线上轨道施工填补了中国建筑轨道施工业绩空白;在综合管廊领域,中建六局目前在建综合管廊工程超过40公里,约占中建股份管廊业务的三分之一。 构建区域基点。中建六局在区域布局上,坚持立足国内、纵贯全球。在国内,中建六局培育了京津冀、东北、西南、华东等基础设施业务主产区,实现了市场的持续滚动发展,并以其卓越的项目履约管理品质,在天津、河北、湖北、内蒙、江苏、海南等多地构建良好社会口碑。在海外,中建六局继出色建造刚果(布)1号公路钢结构桥梁群体工程后,承接文莱历史上最大的基础设施项目――淡布隆跨海大桥,并依托文莱、刚果(布)等在施项目,在非洲、中东、东南亚、斯里兰卡、哈萨克斯坦、玻利维亚、蒙古等国家和地区广泛布局,不断打响中国建筑基础设施海外品牌。 构建管理基点。中建六局在体系建设上,通过流程再造、管理升级,建立了严密高效的基础设施管控体系;通过外引内塑、增量提质,构建了结构优良的基础设施人才体系。凭借扎实的体系建设,中建六局已形成超强的履约能力和精细化成本控制能力,积累了基础设施大发展、大跨越的差异化领先优势,在天津地铁6号线、哈佳铁路等项目上代表股份公司作为管理责任主体。“十二五”末,中建六局基础设施业务营业收入已占据主营业务收入的半壁江山,利润贡献已达到60%。 二、攻坚克难、培育优势,塑造中国建筑基础设施品牌形象 中建六局在桥梁、城市轨道交通、铁路等基础设施领域攻坚克难,成为建筑记录的创造者、施工速度的领跑者、核心技术的占有者、工程品质的佼佼者,逐步打造了核心竞争力和独特优势,塑造了中国建筑基础设施业务鲜明的品牌形象。 建筑纪录的创造者。中建六局接连承建北方地区第一大跨度变截面预应力连续梁桥――天津中央大道永定新河特大桥,渤海湾第一座跨海桥梁――唐山青龙河跨海大桥,中国第一座采用天鹅型钢箱主塔斜拉桥――辽宁盘锦内湖东桥,世界第一大跨径空间索面组合梁自锚式悬索桥――松原天河大桥,世界最长最高空间索面玻璃桥――张家界大峡谷玻璃桥,创世界四项第一的转体施工斜拉桥――福建龙岩大桥,世界最大角度V型墩连续梁桥――天津蓟汕高速海河特大桥,世界最大的无轴式摩天轮大桥――山东潍坊白浪河大桥,全球首条环岛高铁――海南西环铁路等一大批国内领先、世界知名的“高、大、精、尖”基础设施工程,创造十多项中国纪录乃至世界纪录。在中建系统,中建六局更是承建了中国建筑首座跨长江大桥――重庆鼎山长江大桥,中国建筑第一座跨长江特大型地锚式悬索桥――重庆几江长江大桥,中国建筑第一座跨海桥梁――唐山青龙河跨海大桥,中国建筑第一座跨主河流域桥梁――吉林江湾大桥,中国建筑首座采用竖向转体施工的拱桥――辽宁盘锦内湖中桥,中国建筑首次采用斜拉扣挂工法施工桥梁――刚果(布)1号公路钢拱桥,中国建筑首条戈壁铁路和首条超过一百公里的铁路――额哈铁路、中国建筑首条超过一百公里的高速公路――鹤大高速等中建系统“首个”基础设施项目,创造十多项中建记录。 施工速度的领跑者。天津地铁6号线徐庄子站盾构施工,连续16日每天掘进14环,创造了天津市轨道交通建设史上的“六局速度”,用实力征服2192米天津在施最长盾构区间。额哈铁路在无水、无电、无路、无通讯、无人烟的极端恶劣环境下,提前25天完工施工任务,创造单月产值2亿元的中国建筑铁路施工记录,被铁总领导赞誉为“中建近年来施工速度最快的铁路项目”。海南四环铁路在中建股份指挥部组织的劳动竞赛中屡次获得第一名,施工进度在全线始终保持领先,其中,全线头号控制性工程及单口掘进最长隧道――青岭隧道,提前7天实现全线贯通。京新高速(阿盟境内)临白段累计获得业主奖励300余万元,在多次全线评比中斩获第一名。武汉南四环项目作为湖北省最宽的高速公路环线组成部分,在全线率先完成五个首件的施工――首个桩基、首个承台、首个墩柱、首片连续梁、首片预制箱梁。凭借优质履约能力,中建六局基础设施项目在业主组织的各类劳动竞赛中,获得奖金达千万元,在与传统老牌基础设施劲旅同台竞技中强势出击,塑造了中国建筑基础设施业务“敢打硬仗、善打硬仗”的品牌形象。 核心技术的占有者。中建六局构建了以专业化公司为核心,技术中心、博士后科研站和BIM团队为保障的专业化队伍,“十二五”期间,中建六局共承担了 19 项省部级科研课题,获得国家科技进步奖二等奖 2 项,省部级科学技术奖 76 项,国家级施工工法 10 个,省部级施工工法 139 个,局级施工工法 300 余项,主编行业标准 3 项,参编国家、行业和地方标准 16 项,撰写或参与撰写专著和手册 20 余部, 30 项成果通过鉴定,其中 1 项成果整体达到国际领先水平,18 项成果整体达到国际先进水平,编制了中国建筑桥梁技术施工手册。张家界大峡谷玻璃桥项目创造十项“世界之最”,被誉为世界桥梁建造的典范;重庆鼎山长江大桥项目一举攻克宝塔型超高曲线混凝土桥塔施工、空间钢桁梁悬臂施工、空间钢桁架节点螺栓定位及安装等十二项技术难题,发明了1000吨级水平预顶力顶推装置等建桥装备,创造了主塔施工一天一米的奇迹;中建六局参与研制并应用全国第一台全工况流动式架桥机,实现架桥机提、运、架梁一体穿过隧道施工,填补了国际空白,极大促进了我国高铁桥梁建造技术的进步;天津地铁6号线自开工以来,累计申报专利76项,开创了中国建筑单个基础设施项目获取专利成果数量的最高纪录。 工程品质的佼佼者。大庆萨环东路立交桥、吉林松原第二松花江大桥、重庆鼎山长江大桥,先后荣获鲁班奖,分别问鼎中国建筑第一项市政桥梁鲁班奖、中国建筑第一项主河流域桥梁鲁班奖和中国建筑第一座跨L江桥梁鲁班奖,中建六局以6项基础设施项目鲁班奖成为中国建筑系统基础设施建设的引领单位。中建六局在天津市、湖北省公路工程施工企业信用评价中均荣获最高等级“AA”,并均位居中建系统首位,成为中国建筑在当地公路施工领域的“品质代言人”。鹤大高速作为中国建筑在施里程最长高速公路项目,连续两年超额完成业主指标计划,被列为“第四批全国建筑业绿色施工示范工程”,成为全国为数不多的“双示范项目”。天津地铁6号线项目在检查考评中一路领先,特别是2016年第一季度在天津市在建轨道交通项目42个施工标段综合考评中,中建六局获得第一名。天津蓟汕高速项目连续两年质量考评和安全考评均获第一名,助推中建六局在天津市公路市场信誉评价升至最高评级AA级,提升了中国建筑公路建设在天津市的品牌影响力。徐州轨道交通1号线7标项目在各项检查中始终位居前列,成为徐州市轨道交通类首批通过市级标准化文明示范工地验收的项目。唐曹铁路项目多次获得中建股份综合考评第一名,在业主唐曹铁路公司2016年第一季度综合考评中,获全线综合考评第一名,同时获得全线“标准化工区”荣誉称号,进一步提升了中国建筑在河北地区基础设施业务的品牌影响力。 三、多维展示、立体传播,放大中国建筑基础设施品牌影响 中建六局立足品牌战略,积极拓展品牌传播路径,通过多维展示、立体传播,不断放大中国建筑基础设施品牌影响,有力彰显中国建筑转型升级成果以及融入国计民生、担当社会责任的央企风采。 放大行业影响力。中建六局积极承办和参加业内高端会议,提高业内知名度。比如,承办全国桥梁技术交流会,并在会上对中国建筑10多项桥梁技术最新研究成果进行了分享交流,改写了这个桥梁技术界顶级盛会的承办权一直都被中铁、中交等国内老牌桥梁施工企业把持的历史,同时充分展示了中国建筑桥梁建设成就;受邀参加国际桥梁届顶级学术会议――国际桥协广州学术会议和第22届全国桥梁学术会议,并在会上介绍了中国建筑桥梁技术成果,极大提高了中国建筑在桥梁建造学术领域的国际知名度。 放大区域影响力。中建六局以重大基础设施项目为切入点,做好诚信履约、品质保障,同时借助民生工程具有的高关注度,与地方媒体和公众进行互动,提高区域影响力,谋求滚动发展。比如,天津地铁6号线项目,作为中国建筑进入天津轨道交通市场的开山之作,以及天津市备受关注的重点民生工程,始终坚持优质履约,在天津地铁施工企业年度考核评价中名列前茅,为中国建筑获得后续天津地铁项目投标加1分的优势,同时注重与公众互动,定期开展媒体开放日、市民体验日,广受地方媒体和市民好评,为后续项目的承接奠定了坚实基础。此外,中建六局凭借一大批重点基础设施项目的优质履约和对外展示,在重庆相继承建鼎山长江大桥、几江长江大桥、红岩村嘉陵江大桥、轨道交通延长线跳蹬至江津段等近百亿工程,在武汉相继承建西四环、南四环、北四环等项目,全程参建武汉四环线,在松原相继承建松原二桥、三桥,实现了在重点区域的滚动发展。 放大社会影响力。中建六局紧跟国家战略导向,顺势而为,借势发力,将中国建筑基础设施品牌形象不断放大。比如,积极融入“一带一路”战略,承建额哈铁路、哈佳铁路、海西铁路、京新高速、乌市高铁站等项目,得到社会的广泛关注,尤其是中央电视台《新闻联播》以“一带一路、共建繁荣”为主题,对中建六局乌市高铁站项目进行重点报道,有力彰显了中国建筑担当国家使命的主力军风采。在国家将地下综合管廊建设作为“十三五”大力推进的城建改造方向时,中建六局迅速相应、及时布局,在六盘水、沈阳、三亚、包头等地斩获城市管廊项目,在管廊建设业务和中建系统占得了先机,向社会展示了中国建筑“拓展幸福空间”的企业使命。 放大国际影响力。中建六局将具有国际影响力的重大基础设施项目作为品牌传播中的重大“战场”和吸引公众关注的“磁场”,锁定重大节点进行对外展示,使得中国建筑基础设施品牌形象蜚声海外。比如,创造十项世界之最的张家界大峡谷玻璃桥,开工伊始就备受各方关注,世界蹦极之父、吉尼斯世界纪录中国区总裁都对大桥的建造密切关注,亲自到现场进行考察。包括美国CNN、英国路透社、CCTV 10、世界大桥网等媒体纷纷报道并称赞张家界大峡谷玻璃桥是“世界桥梁建造史上的一个典范”,入选“全球11座新建最壮观大桥”。国内外4 0多家媒体到现场采访,对大桥建设情况进行深度挖掘,集中报道,实现了宣传的叠加效应。同时,突出的品牌优势,赢得四川、山西、河北、河南等多个大型景区拟建玻璃桥投资者的高度关注和主动对接,为企业带来巨大的市场拓展空间。 山水中国,征程漫漫。中建六局将在中国建筑战略引领下,以改革创新为动力,进一步做大做强具有核心竞争能力的桥梁、城市轨道交通、铁路三条基础设施业务线,倾力打造中国建筑基础设施旗舰工程局,为中国建筑塑造基础设施品牌、深化转型升级,提供坚实支撑,做出更大贡献! 建筑基础论文:高层建筑基础设计方案优化 摘要:无论从城市整体的现代化规划还是从人们的空间需求,高层建筑都满足了视觉景观上的宏伟,也提高了有限地面面积的空间利用率。高层建筑地基基础设计是决定高层建筑安全性与稳定性的关键,也是高层建筑结构得以保证的根本。 关键词:高层建筑;基础设计;优化 1高层建筑地基基础设计的主要依据和基本要求 1.1 主要依据高层建筑的地基基础设计受很多因素的影响,地面土质结构和地下的岩土成分等是外部的基本条件;建筑本身的层高、地下室层数和建筑的内部结构对地基的压迫程度是建筑自身对地基基础的限制条件;此外,相关的抗震要求等对基础设计提出了更高的要求。依据以上的各种因素,再结合工程设计的造价总体规划,对地基基础进行全面的科学评估,从而得出地基设计的基本数据。 1.2 基本要求与普通的多层建筑设计相比,由于影响高层建筑地基基础因素较多,所以设计过程中需要考虑的设计要求也相对复杂。地基的牢固性、建筑结构的稳定性与抗震性、地基竖向的承载力与横向的抗滑移、地基的沉降指数、地基土层的抗压能力和地基压力变形范围等,都是对地基基础设计的基本要求。因此,在地基基础设计过程中,不仅要考虑建筑外观设计概念上的要求,更重要的是地面条件和建筑本身结构对高层建筑提出的具体客观要求。随着现代模拟技术与勘测技术的不断成熟,为高层建筑设计提供了设计方案反复模拟、修改的便利条件和可靠的数据,以满足高层建筑最基本的安全性要求。 2高层建筑地基基础计算的模型 根据我国城市地质的分布情况,很多软土、湿陷性黄土和液化土很多都穿插在城市建设带上,从而在客观条件上对高层建筑的基础设计提出了更高的要求和难题。尤其在高层建筑设计规范还没有形成统一的情况下,加上结构工程师水平的差异与计算模型的多样化,很难凭借个人的经验和能力做出地质参数的精确计算,使得地基基础的计算质量受到较大的影响。 就目前高层建筑地基基础计算的模型工具来看,文克尔模型与弹性半无限体模型是最常用的两种计算模型。前者针对基底反力与变形的线性关系,进行系数计算,工程师接受度较高。后者将地基视为弹性连续介质,考虑到图的扩散能力,但由于计算相对复杂,在实际应用上受到了一定的限制。但需要提出的是在通常情况下,尽管地基受到重力荷载的影响仍可以被视作弹性匀质体,但对于特殊的软土质结构,在建筑上部的荷载压力下,地基会产生一定的变形,不适合再按照静态来分析受力状况。上述的两种计算模型显然都具有不足之处,不能够承担科学合理的计算要求,为此,新计算模型的研究和开发是解决现阶段地基基础计算偏差的主要手段,经过大量的实践与反复论证,弦线模量法更适合地基变形与黄土的湿陷计算,是目前设计师普遍认可的特殊土质上的高层建筑地基基础计算模型。 3高层建筑地基基础方案的优选 3.1 沉降缝的设置沉降缝是为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的垂直缝称为沉降缝。当建筑物建造在不同土质的地基上,或建筑物相邻部分的高度、荷载和结构形式差别较大时,为了防止建筑物出现不均匀沉降引起错动或开裂,通常在差异处设施垂直缝隙,将建筑物分割成若干个独立单元。但高层建筑的工程实践效果表明,高层建筑基础却不适合设置沉降缝。沉降缝的设置将对地下室在土层中的嵌固作用产生一定的影响,再加上高层建筑本身对地下室的结构压力,会使建筑的地基基础设计更加复杂,并造成额外的压力负担,不利于高层建筑的稳定性。 3.2 高层建筑地下空间的利用高层建筑一般需要相应的地下深埋基础,经过精确的地质勘测和基础设计计算后,才能确定地下深埋的程度。对地下空间的利用,可以提高基础工程的利用率和提高建筑整体的收益效果和使用功能。城市的现代化加速了私家车的购买力增长,地面空间已经越不能够解决车辆的停放需求,地下停车场的开发和使用,不但解决了城市建设问题也提高了高层建筑地下空间的利用率。此外根据地下土质结构的特点,还可以将地下空间用来安置人防设施和建筑内部的机房等。对地下空间的合理利用是高层建筑价值增值的有效手段之一。 3.3 高层建筑基础方案的优化选择考虑到城市所在地区的地质状况的不同,各城市高层建筑的地基承载力也存在着差异,因此基础设计的方案也不尽相同。基础设计方式如何选择,就需要根据实地的需要来决定,例如上海、天津等地质条件较差的地区高层建筑多采用造价高昂的桩筏,而北京、广州等地质条件稍好的地区高层建筑多选用相对经济些的筏基。当然,在地基条件较好的山区如重庆,甚至高层建筑可以采用很经济的独立基础。可见,地质条件很大程度上决定了建筑基础的方案。现代的计算机模拟技术可以提供高层建筑多个设计方案的模拟结果,从而使设计师可以从中选择最优方案。 基础方案的优选,无论是经济效益还是社会效益都是相当显著的。 4结语 高层建筑地基基础方案的优化,首先要以精确的地质勘查数据为基础,地质状况是决定高层建筑地基的主要因素,其次,要考虑建筑结构本身的承载力要求,建筑的竖向压力对地基产生的影响等。对同一建筑来讲,不同的地基选择代表着不同的工程造价标准,要在满足高层建筑安全性和稳定性的条件下,甄选适合造价预算的最优地基基础设计,从而获得较高的经济效益。因此,一个优化的地基基础设计方案,要具有高度的可靠性和科学性,从技术的支持到材料的使用的考虑都要面面俱到。在吸取其他高层建筑成功设计的基础上,也要总结经验和教训,不断完善现有的地基基础设计方法,满足不算增长的高层建筑复杂的地基设计需求。 建筑基础论文:提高建筑基础工程施工质量措施探讨 摘要:基础工程施工质量的好坏,将直接影响建筑物的使用和功能。本文对如何提高建筑基础工程进行了分析探讨,并提出了几种常见基础的施工质量控制措施。 关键词:建筑基础工程;施工质量;质量通病;质量控制 0引言 基础是位于建筑物最下部的构件,承受着建筑物的全部荷载,并将这些荷载传递给地基。建筑基础工程属于地下隐蔽工程,在建筑工程竣工后,难以检查基础的施工质量。若建筑基础工程出现质量问题,将会导致整个建筑沉降、偏斜,甚至引发难以补救的重大安全事故,造成灾难性后果。因此,建筑基础工程施工质量,已成为保证整个建筑工程质量的重点,采取何种措施来提高建筑基础工程的施工质量,也成为当前许多建筑工程从业人士所共同关注的问题。 1提高建筑基础工程施工质量的措施 1.1 严把材料、构件和设备质量关,实施责任到人制材料、构件和设备质量的好坏,直接影响到建筑基础工程的施工质量。因此,在基础工程施工中,应严把材料、构件和设备质量关,以提高建筑基础工程的施工质量。材料使用前严格遵守“先检后用”的原则,做到责任到人,以方便管理。 1.2 合理组织施工,加强施工管理合理组织施工,施工方案和技术指导要兼顾彼此的问题,特别是各工种间的互相协调配合问题。要加强对搅拌站和计量器具的管理,严格按照规定的搅拌管理制度进行操作和控制,对所有材料都要采用重量比,并计量准确;对有试配要求的砂浆、混凝土等,必须先进行试配,调整合格后方可按确定的配比进行施工。 1.3 避免质量通病的发生,消灭安全隐患建筑基础工程施工中,基础轴线位移、基础标高误差和基础防潮层失效等,均为施工中常见的质量问题。若要提高基础工程的施工质量,首先应避免这些质量通病的发生。①基础轴线位移。基础轴线位移是指基础的轴线与上部墙体的轴线发生错位的现象,这样会导致上部墙体和基础产生偏心压,影响整体结构的受力性能。大放脚收分寸掌握不准确、施工人员错误操作或控制桩保护不力等原因,均会造成基础轴线位移。因此,在进行基础工程的施工之前,应加强对施工人员的相关技术培训和责任心的培养,避免由于技术不熟练和操作时疏忽大意导致轴线发生位移;在定位放线时,必须在外墙角处设置龙门板,采取一定的保护措施,以防止槽边堆土和车辆碰撞导致控制桩发生移动。②基础标高误差。基础砌筑至室内地平时,常会出现标高不在同一水平面上的情况,当偏差较大时,会加大上层墙体标高控制的难度,影响建筑物的施工质量。应加强对基础层标高的控制,尽早控制在允许偏差之内。砌筑基础前,应对基层标高普查一遍,局部低凹处可用细石混凝土垫平;采用基础外侧皮数检查标高时,应配以水准尺校对水平;宽大基础放大脚的砌筑,应采用双面挂线,保持横向水平;砌筑填芯砖应采取小面积铺灰,随铺随砌,顶面不应高于外侧跟线砖的高度。③基础防潮层失效。防潮层开裂或抹灰不密实,会导致砖墙表面逐层酥松剥落,影响居住环境美观和结构强度。因此在施工中,应将防潮层作为一个独立的工程项目,在整个基础工程完工后再施工,防潮层施工宜安排在基础房心回填后进行,以防填土时对防潮层的破坏;防潮层砂浆和混凝土中禁止掺盐,在无保温条件下,不应进行冬季施工。 2几种常见基础的施工质量控制 条形基础、钢筋混凝土筏板基础和桩基础等,是建筑工程中比较常见的几种基础。控制好基础的施工质量,是提高基础施工质量的关键。 2.1 条形基础、筏板基础的施工质量控制在地基验槽完成后,应将表层的浮土及扰动土清除掉,基槽内不得有积水,施工基础垫层时必须测定水平标高,分层控制各层的厚度;混凝土垫层分段施工时,应做好接头处理,避免接头和混凝土垫层表面缺浆少浆现象的发生,振捣必须密实,使表面平整;施工中使用的钢筋必须符合相关标准的规定,当基础高度在900mm以内时,插筋伸至基础底部的钢筋网片,并在端部做成直弯钩;当基础高度较大时,位于柱子四角的插筋应伸到基础底部,其余钢筋只须伸至锚固长度即可。施工木模板时,应使用架子管或方木对模板加固,禁止重物冲击,以确保模板的牢固性和密实性;侧面模板在混凝土强度能保证其棱角不因拆模板而受损坏时方可拆模,应从一侧按顺序拆除,不得采用大锤砸或撬棍乱撬,以免造成混凝土棱角破坏。在开始浇筑混凝土时,应先满铺一层5~10cm厚的混凝土并捣实,使柱子插筋下段和钢筋网片的位置基本固定,然后对称浇筑;经常观察模板、支架、螺栓、预留孔洞和管有无走动情况,若发现有变形、走动或位移时,立即停止浇筑并及时修整和加固模板,然后再继续浇筑;已浇筑完的混凝土,常温下应在12h左右覆盖和浇水,一般常温养护不得少于7昼夜,特种混凝土养护不得少于14昼夜。 2.2 桩基础的施工质量控制①确保材料的质量。对成桩的主要材料,如钢筋、水泥、石子、砂等,应根据各材料的试验标准严控控制其质量。对于采用商品混凝土的施工工地,应按商品混凝土进场的控制标准进行控制,保证原材料质量的合格。②保证钻孔的施工质量。在钻孔施工前,应复核该钻孔桩位及标高的准确性,检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉浆密度、沉渣厚度。当持力层深度不能满足设计要求时,可以适当加深0.5~1.5m,以保证桩基础满足设计承载力的要求。③确保钢筋笼的质量。分段制作的钢筋笼,其长度应以钢筋的定长为宜,且不宜短于6m,连接时50%的钢筋接头应错开焊接,并保证两钢筋轴心在一条直线上。 2.3 机械的使用和管理机械的合理使用可有效地提高工程施工的进度,而且对质量也有所保证。为了满足社会化大生产,施工的机械及自动化室必不可少的,施工时一定要机械化,有助于加快施工的进度,节约施工成本,也可减少人员在施工时的安全隐患等。 3结束语 提高建筑基础工程的施工质量是提高整个建筑施工质量的关键。若要从根本提高建筑基础工程的施工质量,应做到如下几点:严把材料、构件和设备质量关,实施责任到人制;合理组织施工,加强施工管理;避免质量通病的发生,消灭安全隐患。同时对于不同形式的基础,还应根据实际情况采取不同的措施,以更加有效地提高建筑基础工程施工质量。 建筑基础论文:对土木建筑基础施工的探究 [摘 要]随着科学技术的不断进步,社会经济的快速发展,我国建筑行业得到了很大发展,建筑行业已经成为我国国民经济的重要组成支柱,对于建筑行业讲,理论知识固然非常重要,但是施工方面也是整个过程中非常重要的一环。本文主要针对我国土木建筑的基础施工来进行分析,首先介绍了基础施工的主要内容,进而根据具体的内容进行了详细分析,最后提出了我国土木建筑基础施工管理提高的建议,以供有关单位参考、借鉴。 [关键词]土木建筑;基础施工 引言 土木建筑基础施工的主要内容就是各类工程的基础部分工程施工,一般是工程的下部,还有就是土石方工程的施工。一般桩基础、墩基础属于下部基础施工,沉井基础、沉箱基础和地下连续墙的施工属于深层基础施工。这类施工其施工技术复杂、造价较高、工期较长,同时也具有很多优点,如承载力高、变形较小、稳定性好等。一般的土方工程包括场地平整、基坑及管沟开挖、地坪填土及基坑回填等。 一、桩基础和墩基础施工 1、对桩基础施工的分析 灌注桩法和预制桩法是桩基础施工的两大类方法。灌注桩的施工主要工序是成孔及灌注混凝土。而预制的施工主要有压入法、锤击法、振动法、射水法。压入法沉桩无噪声、无振动、成本低,常用压桩机有80吨及120吨两种。锤击法是在桩基施工中采用最常用的沉桩方法。以锤的冲击能量克服土对桩的阻力,使桩沉到预定深度。通常适合在硬塑、软塑黏性土。在用于砂土或碎石土有困难时,要辅以钻孔法及水冲法。常用桩锤有蒸汽锤、柴油锤。为锤击、振动两种沉桩方法提供辅助作用的方法是射水法。 2、对墩基础施工的分析 我国对墩基础的施工一般采用人工开挖。人工开挖为避免塌方导致事故,需制作钢筋混凝土护壁,每开挖一段,浇筑一段护壁,不然需对每一墩身事先施工围护,之后才能开挖。我国对墩基础实施人工开挖又被称为大直径人工挖孔桩。直径在lm-5m之间,多为一柱一墩。墩身直径大,强度和深度都很大,多穿过深厚的软土层直接支承在岩石或密实土层下。 二、土石方工程施工分析 土石方工程施工主要分为土壁支撑施工、土方边坡施工以及基坑施工。在场地狭小地段施工时,无条件放坡,需要采用支撑放坡。对于基坑的施工要注意基坑的排水与降水。在地下水位较高的透水土层中进行基坑开挖施工,因其坑内外的水位差较大,可能出现潜蚀、流砂、管涌、突涌等渗透破坏现象,造成边坡或基坑坑壁失稳。为确保施工安全,一定要对地下水进行有效地处治。 1、轻式型井点降水处理法 轻式型井点法是在拟建工程的基坑四周埋设能渗水的井点管。井点排列为线状或环状,看基坑形状确定,间距为0.8m-2.4m,并与集水总管用螺纹胶管或塑料管连接,总管与真空泵或射流泵连接。 2、电渗井点降水处理法 电渗井点降水是运用轻型井点和喷射井点的井点管作阴极,在土中埋设金属棒为阳极,在电动势作用下构成电渗井点抽水系统。在接通直流电后,在电场作用下,土中的带正电荷的水分子从正极流向负极,带负电荷的黏土微粒向阳极方向移动,通过电渗和真空抽吸的双重作用,强制黏性土中的水向井点管汇集,由井点管汲取排出,使地下水水位逐渐下降。 3、明沟排水降水处理法 在开挖基坑内(或外)设置排水沟,并按地下水量的大小,每隔20m-40m设置一个集水井,基坑内的积水及地层中渗出的水经排水沟流向集水井,再用水泵把集水井中的水抽出,使基坑保持干燥,这种方法施工简便,成本较低,所以,应用比较广泛。 4、喷射井点降水处理法 这是运用循环高速水流出现的负压将地下水吸出。井点管分内管、外管,高压离心泵输出的高压循环水流从内、外管间隙流到管底,从内管四周的进水孔流入,再经喷嘴喷到混合室。因其喷嘴处的断面缩小,喷射水流速加快(一般流速高达30m/s以上),高速水流喷射之后,在喷嘴喷射出水柱的周围形成负压区。四周的地下水经滤管被吸入、经混合、扩散后随循环水流从内管进入水箱。喷射井点间距通常为2m-3m,每套井点总管数要控制在30根左右。在井点管安装结束后,要进行试抽,及时消除漏气和“死井”。井点孔口地面以下0.5m~1.0m深度要采用黏土进行封口。 三、深基础施工 1、对地下连续墙的施工分析 当施工条件较为困难的时候一般是运用地下连续墙的施工,其工程质量在施工期间难以直接用眼睛观察,若出现质量事故其返工处理非常困难。 2、对沉井与沉箱基础施工的分析 首先,施工中要在地面浇筑井筒,在筒内挖土使其下沉。如果是在深水中,先在岸边筑好井筒,并加做临时的底板,浮运到预定的下沉位置后,拆除底板使其下沉。 其次,当沉到预定深度后,用混凝土填实井内部,作为构筑物的基础;或只在底部浇筑钢筋混凝土底板。 再次,对沉箱的施工,在施工时借助输入工作室的压缩空气,以阻止地下水的渗入,方便工人进入室内挖土,限制下沉深度和工人在室内连续工作的时间。 最后,沉井主要有刃脚、井壁、横梁、封底等几部分。在通常情况下,沉井下沉的施工主要分为:下沉前的准备、沉井下沉、接长井壁、沉井封底等阶段。?? 四、土木建筑结构工程施工分析 1、钢筋混凝土 (1)模板 模板是混凝土成型的模具,要求它能够保证准确的结构构件形状和尺寸,具有在浇筑流态混凝土时有足够的强度和刚度,并且拆装方便,能多次使用。 (2)钢筋 一般包括钢筋的冷加工、成型、绑扎安装;以及钢筋的连接等。直条钢筋的长度一般只有9m-12m,若构件的长度不小于12m时,就要进行钢筋的连接,钢筋连接的方式,一是绑扎搭接连接、二是焊接连接、三是机械连接。?? (3)混凝土 要保证浇灌混凝土的匀质性和振捣的密实性,这是确保工程质量的关键。混凝土浇筑要分层进行,使得混凝土可振捣密实。在下层混凝土凝结前,上层混凝土要浇筑振捣完毕。 2、砌筑工程施工 砌筑工程使用材料一般是砖、石或砌块及起黏结作用的砂浆。砌筑砂浆有水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆。建筑用脚手架是砌筑过程中堆放材料和工人进行操作的临时性设施。根据搭设位置分为外脚手架和里脚手架两类。按材料可分为木脚手架和金属脚手架。 五、提高土木建筑基础施工管理的建议 1、对施工材料进行严格把关 没有原材料质量的保证,工程质量势必走向劣质。为此,在施工管理中,必须将材料的质量和性能作为管理的重中之重,从材料计划的编制、采购到进场后的验收、复检等诸多环节,都必须进行严格的限制和管理。 2、提高土木工程施工监理水平 通过严格的岗位责任和健全的规章制度来约束现场监理人员和操作人员,严肃工作纪律,堵塞管理漏洞。要不断改进施工机具和作业手段,重视现场职工生活,改善现场作业环境。企业要从现场文明施工抓起,做了对“脏、乱、差”施工现场的整顿工作。同时工程监理应当在项目的科研、设计、施工等等方面多层次、全方位的对工程监理。 3、对土木工程的施工人员进行业务培训,提高其综合素质 由于土木工程一种庞大复杂的操作施工过程,其中无论是先进的设备还是纯人力劳动,手工操作都是其中最为重要的一部分,但是,由于我国建筑业起步发展时间晚,对技术人员的系统培训尚不够完善,手工操作人员的手工操作能力相对而言有着很大的差距,操作不熟练,操作失误多,不利于整个工程项目的质量保证。因此,要加强对施工员工的培训,提高其操作的熟练程度,严格执行操控标准,提高操作效率,保证整个项目实施中的技术水准。 建筑基础论文:高层建筑基础施工及地基处理技术现状及发展趋势 摘要:随着经济水平的提高,带动了我国建筑行业的发展,在城市进程不断加快的形势下,大量的高层不断涌现。地基基础是建筑的根基,是保障建筑工程质量的重要施工项目。其施工技术水平的高低将对建筑工程使用年限等造成极大的影响。本文就高层建筑基础施工要点及地基处理技术方面展开简要的探讨。 关键词:高层建筑;基础施工;地基处理 一、高层建筑基础施工要点 (1)场地的平整处理 加强对施工场地进行夯实和平整处理,加强桩的质量控制,防止木桩在施工过程中出现断裂、弯曲等现象,影响施工质量。另外,加强对沉桩场地的处理工作。桩机作业对于建筑工地的地基承载力有严格的要求,如其承载力存在不足,可以通过铺设碎石的方法来提高地表的承载力,满足平整工作的要求,提高桩机工作的安全性。同时,要保证施工现场良好的排水功能,如发生降雨可以将雨水及时排除,避免对工程质量和工期造成影响。 (2)高层建筑桩的沉桩 根据不同的地质条件、设计要求、施工环境、设备性能,要选择合适的高层建筑桩,这不仅可以保证建筑质量,也可以降低成本缩短工期。高层建筑桩一般包括三种类型:预制桩、灌注桩和钢桩。 (3)预制桩与钢桩的沉桩 预制桩和钢桩的沉桩方法包括锤击打入法、静力压法、振动沉桩法和水中沉桩法,每种方法各有优缺点,由于预制桩和钢桩在沉桩过程中会存在挤土现象,这会对周边环境造成不良影响,应当采用相应的缓解措施。 (4)灌注桩的沉桩 灌注桩一般采用泥浆护壁成孔、沉管成孔和干作业成孔三种方式,当成孔完成后进行混凝土浇筑,待凝固后便成为灌注桩。泥浆护壁成孔和干作业成孔方式比沉管成孔方式具有优势就是在于它们几乎不存在挤土现象,对周边环境影响小,同时噪声也较低,城市中高层建筑基础施工中通常采用泥浆护壁成孔的灌注桩作为高层建筑桩。 (5)基础轴线 基础轴线位移指基础在方角砌至室内标高处,轴线与上部墙体轴线发生了错位的情况。基础轴线位移会严重影响建筑的受力均匀度,位移严重的情况下会使得建筑某些部位受力过大,造成断裂,对用户的安全造成巨大影响。基础轴线位移问题出现的原因通常是因为在基础施工过程中,先砌外纵墙和山墙部位,这导致在砌墙基础时,吊线无法使用,容易造成轴线偏差。在施工时要合理安排顺序,确保轴线对齐。 (6)基坑支护 高层建筑高度的增加,建设难度进一步的增加,高层建筑的基坑深,开挖难度大,然而基坑深却是基础施工中的关键技术。由于深基础支护工程是从地下安全作业出发对深基坑侧壁及周边所处环境做的加固保护作用,是集挡土、支护、挖土、降土、防水、监测和信息化施工等一系统工程整体考虑的。另一种体系则是土钉墙,适用范围是一些低水位非软土场地,它也是采用分层开挖、分层支护方式,其造价仅为传统支护体系成本的40% -60%。创新方面是排桩帽梁的设计与内支撑相结合领域,基坑支护中对地下水控制,通常使用帷幕型、帷幕与封底复合型办法,实践中硕果累累。 (7)桩基 桩基是基础的一种,它通常用在地质条件不好,而自然基础又满足不了建筑物强度、变形或稳定性标准要求时,采用的一种特殊的人工处理方式,在基础施工时埋深更大。与混凝土预制桩相比,由于其存在振动噪声大,挤土效应等缺陷,已较少使用,当前桩基已成为应用最为广泛的一种建筑基础形式。 灌注桩发展最快、适用最广,归功于它可适用于任何地层土质,可形成任一规格的桩长、桩径,满足各种不同承载力要求。近年来,我国在灌注桩施工工艺技术方面有了长足的发展,积累了不少设计和施工的经验。灌注桩强度技术指标,原则上同钢筋混凝土预制桩相同。 泥浆护壁孔桩适用性强,是一种传统桩型,现已是高层建筑的主要桩型,但这种桩型有桩底虚土和缩颈缺陷,具体应用时采用桩底、桩侧后注浆技术,并结合用超声检测技术,开发出独具特色的超长灌注桩施工成套技术。检验桩基承载力方面,传统的是静载试验,目前我国结合计算机应用,桩基动测技术已趋成熟。总之,我国地基基础的桩基技术是多桩型系列,成桩施工技术方面接近国际先进水平。 二、地基施工技术的目标 (1)加强地基的抗剪强度 所谓地基抗剪程度指的是,土壤抗剪强度的极限容量。当土地当剪应力达到极限时,土地承载能力问题可能发生 , 剪切应力点被摧毁 , 将产生相对滑动,剪切表面建设物体将因为失去土地的压力导致不均匀性 , 这片土地将会产生膨胀情况 , 与此同时, 抗剪强度不强是土地问题 , 将会影响到周围的建筑面积 , 由此造成严重的后果。因此,加强地基抗剪强度是基本建设主要任务。 (2)降低地基的压缩性 土地自身的性能已经很大程度确定了其具有可压缩性 , 土地的性质反映在建筑方面的沉降。因此减少地基的压缩性,绝对是保障住房建设的稳定措施之一。 (3)改善地基的动力特性 动态特性的地基主要体现在一些自然灾害,例如地震等。因为强心冲击造成土地的松散饱,由此导致宽松的土地。改善动态特性的基础应取用科学的策略,保证建筑物的安全。 三、高层建筑地基处理技术现状 (1)传统地基处理技术 传统建筑地基处理技术主要包括:上世纪 60 年代法国发明的强夯法地基施工技、日本 70 年代创造的高压喷射技术及我国在 90 年明的桩基施工技术等。随着国民经济的高速增长,我国建筑工程事业在得到发展的同时,规模也逐渐扩大。这些地基处理技术在现代建筑工程建设仍得到大量使用。但伴随人们生活水平的提升,对房屋建筑质量提出了更高的要求。单一的处理技术已经无法满足人们的需求,在建筑工程地基施工中,必须提高施工技术水平,对施工现场情况进行充分考虑,并结合相关成功经验进行有效施工,只有这样才能提高建筑工程的整体质量,延长工程使用年限。 (2)现代地基处理技术 地基处理技术的选用应严格遵循房屋建筑的地下环境进行,其施工机理就是通过夯实、换填、挤密等方式加固地基。也可以分为地基加固技术、桩基技术与辅助地下连续墙技术。地基加固技术应用的目的就是对地基承载力进行有效增加,进而达到降低沉降量,减少变形等情况的出现。桩基处理技术的应用主要是为了向地基深层位置进行上部荷载力的传送,利用缓冲作用对其所承受的冲击力进行有效削减。辅助地下连续墙技术主要是进行侧向支护的提供,在处理地基中,必须对其地基进行改良,对其地基抗剪切强度进行有效提升,起到地基压缩性降低的作用,并对地基透水性进行有效改善,最终达到地基加固的作用。 四、地基处理技术的发展 (1)垫层技术 垫层技术主要是指在软土地基上铺设一层特殊的材料,然后在这层材料上填充路基,一般情况而言,软土地基的地表没有硬壳层或者持力层,透水性也不强,为此一般的垫层材料都会选用一些砂石或者是碎石材料。为了有效控制成本,填充层选用时,不宜远距离运输,可选取附近山体的山坡碎石或废料,此外还能使用工厂生产的废弃渣子等材料作为填充料。通常而言所选用的填充料应具有良好的级配,既可以获得较好的地基处理效果,又能有效节约成本。 (2)硬壳层的补强技术 硬壳层的补强技术主要是适用于一些沙性的软土或者是湿陷性黄土,这种地基主要表现为地基的高度相对较低,且纵向的排水条件相对较差。这种软土地基通常采用的是振动碾压的方式使其密实。用冲击压实的方式使其硬壳层厚度达到一般地基的物理力学性能指标,然后使用振动碾压使其密实,实现承载能力的增强。在某种情况下,这种技术可以达到良好的处理效果,且能有效实现成本的降低,为此这种方法有着广泛的应用。 (3)粉煤灰吹填技术 粉煤灰具有较强的透水性能,如将其在吹填土地基进行加固处理,可以提高固结加速吹填土的速度,并起到加固处理费用的有效降低及工期缩短的作用。其施工方式就是遵循一定比例,将淤泥和粉煤灰进行有效混合吹填,对其均匀度进行提升,进而达到地基土固结的作用。 建筑基础论文:建筑基础钢筋施工中的常见质量问题及其防治对策 摘 要:在我国的建筑施工中离不开基础钢筋,钢筋是基础的建筑材料。一个完成建筑的骨架是用钢筋搭建而成,钢筋出现问题直接影响建筑的质量问题。由此可见,钢筋在建筑施工的重要性。目前,我国工程的质量存在问题,部分地区出现豆腐渣工程,在一些建筑施工现场也出现安全事故。经过调查显示,建筑的质量问题大多数是由于基础钢筋有问题。本篇文章从建筑施工中的基础钢筋的质量问题出发,探讨基础钢筋质量问题以及防治措施。 关键词:建筑施工;基础钢筋;建筑材料;质量问题;防治措施 基础钢筋在建筑施工中占据重要地位,最近一段时间,钢筋问题导致建筑出现安全事故的事件很多,在严峻的形势下,提高钢筋的质量保证建筑施工的安全已刻不容缓。钢筋是建筑施工的基础,因此,要重视钢筋的质量问题。在建筑施工中要严格要求钢筋的质量,并严格监管钢筋的焊接技术。 1 建筑基础钢筋施工中的常见质量问题 钢筋条形基础主要分柱下条形基础与墙下条形基础两种,这两种基础在纵横向T形、L形以及十字形设置钢筋的情况是存在差异的,在具体建筑基础钢筋施工过程中就会发现,钢筋交接处存在大量与结构构造要求及规范要求不相符的质量问题,最为常见的问题主要有: 建筑基础钢筋基础翼板中,其受力主筋在十字形、L形以及T形交接处未根据要求进行重叠设置,或者是受力主筋重叠设置数量无法与结构构造要求相满足,而且会混淆钢筋纵横向基础主受力轴的定义与概念,导致在设置基础翼板中的主受力钢筋时,未按照主要受力轴进行贯通性设置,有时在基础梁交接处还会将钢筋主次关系弄混淆,导致在交接处主次受力主筋出现位置上下颠倒的情况。此外,在柱下条形基础与墙下条形基础中,基础翼板分布筋的设置形式出现混乱,导致在纵横交接处分布筋断开位置出现错误等等,这些常见问题对建筑基础钢筋受力体系造成严重破坏,严重的甚至还会导致墙体与基础在这个部位出现通裂与开裂等质量安全事故,在很大程度上造成巨大的工程结构性隐患。所以,在建筑基础钢筋施工过程中,必须充分认识与重视常见的质量问题,对正确、有效的施工方法进行掌握,防止发生建筑质量通病。 2 建筑基础钢筋施工常见质量问题的防治措施 2.1 钢筋原材料要求 购买的钢筋时一定要选择优质钢筋,所有购买的基础钢筋在建筑施工前必须经过严格的检查。首先检查基础钢筋的生产商是否具有生产资格,其次查看钢筋是否具有质量保证书。在检查基础钢筋时要有严格的标准,按照标准检查基础钢筋的质量。基础钢筋在经过检查后要有正规的检验报告,只有经过检验的钢筋才可以被使用。未能经过检验的钢筋必须清除施工现场,不能与质量过关的钢筋混用。在焊接加工钢筋的也要注意,避免出现钢筋断落等现象。相关的技术人员要在加工中监管,发现不良现象及时报告并妥善解决问题。 2.2 钢筋的存储 在检查钢筋质量后要存放钢筋,在这一过程中,存放钢筋不能随意,要注意分类存放钢筋。钢筋在建筑施工中作用不同,按照不同的作用存放钢筋。在存放中注意钢筋要远离泥土、火灾以及潮湿的地方。在存放钢筋时,要明确标注钢筋的大小、尺寸以及使用方法避免出现使用错误。 2.3 钢筋验收 在建筑施工前要有图纸,图纸明确规定建筑施工中需要钢筋的数量、型号等,按照图纸验收钢筋。检查钢筋整洁完整程度,钢筋是否存在缺陷,是否可以直接使用。检查基础钢筋的长度厚度是否符合规定。有的钢筋是经过焊接后成为新的建筑材料,因此要严格检查焊接的接口,检查焊接的钢筋长度是否符合施工要求。最后要检查建筑工程的主要钢筋位置是否准确。 2.4 钢筋技术准备 2.4.1 基础钢筋在建筑施工前要有相关的施工人员对钢筋的使用做出规划,制定合理的使用方案。全面了解钢筋的使用特点,掌握基础钢筋在建筑施工中的难点,保证在建筑施工中能正确利用基础钢筋。 2.4.2 建筑施工要有系统性,建筑施工要与钢筋验收工作想结合,在建筑施工时要制定正确的钢筋施工措施。 2.4.3 钢筋使用要与建筑施工方案、施工图纸和建筑工程紧密结合,对于建筑施工中特殊方法要制定详细的方案。 2.4.4 在基础钢筋施工前,负责管理钢筋的工作人员要告诉施工人员有关于钢筋保护和钢筋的合理利用。 2.4.5 建筑中的墙、柱、梁等在施工前要有施工样板,样板要接受检查,通过检查后才能运用钢筋开展施工工作。 2.5 钢筋加工 2.5.1 严格按照建筑图纸规划钢筋的型号、长度以及形状的规划来开展基础钢筋的加工工作。 2.5.2 利用定型的建筑工具控制基础钢筋的形状,保证基础钢筋的尺寸正确。 2.5.3 在建筑施工前要对建筑进行加工,根据具体的施工要求对基础钢筋进行捆绑和弯曲。 2.5.4 任何工作都会有偏差,当然加工基础钢筋工作也不能避免出现偏差,那就把偏差控制在合理的范围内。 2.6 钢筋安装 在进行钢筋施工工作中,要严格规划钢筋的级别和质量,在进行安装钢筋工作时要按照规定操作。 2.6.1 连接钢筋。在钢筋接头处连接捆扎钢筋,而钢筋与楼板的接头也要连接捆扎。搭接的长度和位置必须严格按照建筑施工的设计要求。 2.6.2 选择焊接位置。正确选择钢筋需要焊接的位置,在焊接中要保护主筋,避免主筋在焊接过程中被破坏。在焊接中要保证焊接缝光滑,保持焊接缝美观。在焊接工作结束后要对焊接钢筋进行检查,查看是否出现气泡等不合格现象。 2.7 施工过程中的保护 在钢筋施工中要保护钢筋,保护钢筋也可以保护建筑施工人员的安全,确保施工人员在安全的环境下进行钢筋施工工作。一般建筑在选择底板的时候,通常会使用双层的钢筋网作为建筑的基础。由于钢筋网是两层,这就要保证两层钢筋网大小相等、位置相同,一般情况下在第一层的钢筋网中用钢筋做支持。 结束语 结构稳定是建筑物的基本属性,建筑物质量安全的决定性因素是基础钢筋施工质量,所以,对建筑基础钢筋施工质量的防治就显得非常重要,在对建筑基础钢筋施工常见质量问题进行防治的过程中,基础钢筋工程可谓使其极为重要的施工内容,建筑施工质量很大程度上影响着整体建筑结构的安全性与耐久性,坚持住基础钢筋具体施工过程中,必须严格根据技术要求实施操作,确保各方面质量防治措施都能够做到位,以保证建筑工程与所规定标准相符合。所以,为确保工程整体质量,建筑工程各部门必须严格根据规范与设计标准作相应的质量控制,对建筑钢筋施工质量防治技术及措施进行正确运用,履行相关规章制度,以确保建筑基础钢筋施工工程质量能够合乎规范,进而设计出更加优秀与合格的建筑工程。 建筑基础论文:水工建筑基础灌浆施工技术分析 【摘 要】随着市场经济的飞速发展,我国建筑行业发展迅速、经济日益繁荣,建筑工程项目在国民总体经济中的作用也日益突出。水工建筑的质量是保证整个建筑抗滑性和稳定性的关键,因此对水工建筑中对基础性的灌浆施工技术要求较为严格。本文以研究水工建筑基础灌浆施工技术的意义入手,详细介绍了水工建筑基础灌浆施工技术的具体应用。 【关键词】水工建筑 基础灌浆 施工技术 目前,我国的水利工程事业已经取得了非凡的成绩,从小浪底到葛洲大坝,再到三峡水电站。基础灌浆技术是建筑行业中一种对建筑地基进行施工处理的技术,常见于水利工程中。此外,基础灌浆对技术要求严格,要求必须有一定的抗滑性、抗震性和防渗水性,故而采取合适的技术进行水工建筑基础灌浆施工意义重大。 1 研究水工建筑基础灌浆施工技术的意义 随着我国科学技术和国家经济的飞速进步和发展,水利工程在建设技术和和施工技术上也发生了较大的变化。首先,水工建筑作为我国水利工程建设的体现形式,在解决农作物灌溉技术上极其重要,不单单得满足对我国农作物的灌溉需要,还得考虑到水资源,充分合理地利用水资源,尽量达到最大利用率。其次,水利工程建筑基础灌浆施工技术常应用于地基处理和工程加固工作中,主要是解决大坝渗水问题,由于水工建筑的特殊性必须利用此技术对水工建筑进行一定的处理以满足水工建筑的技术标准,避免渗漏现象出现。最后,虽然水工建筑在我国的发展前景较好,但是在水工建筑的地基处理上的关注越来越少,这就需要施工单位在合理科学应用灌浆施工技术的同时,尽快提升灌浆技术水平,以保证水利工程建筑的质量。因此,可知水利工程建筑基础灌浆施工技术甚为重要,需要着重研究和鼓励发展,为提升水利工程建筑的高效性提供途径。 2 水工建筑基础灌浆施工技术的具体应用 在水利工程建筑中基础质量是整个建筑施工质量的保障,需要对基础的施工严格要求。水利工程建筑主要是在河流等流域中建设施工的,这就要求水工建筑基础质量达标以保证建筑具有较好的抗滑性和稳定性。此外,水利工程建筑基础的质量也是整体防渗性的保证,需要高度重视。故而基础质量至关重要,需要施工单位高度重视此部分的施工建设,科学合理地采用灌浆施工技术进行建设。在岩溶地区进行施工时,施工人员需要注意两个问题:原地质的基础施工;经过地形处理的基础施工。具体需要依据熔岩层的厚度决定,方法如下: 2.1 固结灌浆技术 固结灌浆技术是指将熔岩地区的地质进行处理,并巩固加强,以减少区域的渗透性。在地质条件允许的情况下,可以进行大坝基础范围的拟建,在下游部分应力复杂的区域做好灌浆洞孔的布置工作;如果坝体过高时,需要在全局范围内进行灌浆洞孔的布置。布置灌浆时,操作人员需要注意灌浆深度在5-9米之间;采取群控清洗和灌浆施工技术时,布置孔洞需要控制在16-35米之间。此外,固结灌浆技术必须具有符合相关规定的参数,需要保证在质量检查中洞孔数目不少于总数的百分之五。固结灌浆技术多采用于较厚的坝体,应用时将熔岩地基和坝体看成一个整体进行施工,这样既能使得灌浆品质增强,还能有效预防熔岩地基的浆液外溢。 2.2 混凝土裂缝灌浆技术 混凝土裂缝灌浆技术根据灌浆原理可分为两种:水泥灌浆和化学灌浆。前者多应用于大体积的混凝土和大裂缝的灌浆过程中,而后者多运用到在一般的灌孔中。两者相比较,后者具有较为明显的优势,在运用中将化学材料加工制作成为无颗粒的浆液进行灌浆,使得灌浆具有较强的渗透性和扩散性,提升了灌浆的品质。 2.3 大吸浆量情况灌注技术 水利工程建筑施工过程中,容易出现大吸浆现象,这会严重影响到水利工程建筑的基础灌浆质量。因此,施工单位需要采取措施避免这种现象的发生,具体措施如下:进行分步骤的多次灌浆;采取有效措施以消除减少压力;限制灌浆材料流动速度。在实际操作的过程中,需要操作人员结合具体情况,针对性地选择合适的措施进行基础灌注,在最大程度上提升灌浆质量,保证水工建筑建设的顺利进行。 2.4 高压喷射灌浆技术 与前三种灌浆技术相比高压喷射灌浆技术具有显著的优势:占地面积少;挖掘量小;操作简易方便;对周围环境影响度小。此技术的施工原理是借助高压喷射枪进行喷射混合浆以加固地基。高压喷射灌浆技术在实际应用中最为常见,作用显著,切实保证了灌浆的质量。 3 在严重漏水时的灌浆技术 有研究调查数据显示,在水利工程建筑中漏水现象较为普遍,严重影响了水利工程的建筑质量。从实践经验可知,漏水的主要原因是水利工程建筑建设选点错误,技术选择也影响了工程的防渗性。灌浆技术落后也会影响施工单位的效益,因此,在灌浆技术选择上需要及时更新传统工艺,选用先进的灌浆技术进行孔洞灌浆。 3.1 在基础灌浆时选用膜袋灌浆技术 在基础灌浆时选用膜袋灌浆技术是最佳选择。膜袋的材质是尼龙和聚丙烯的混合物,这种材质可以使得水泥砂浆在膜袋内快速高效地排出水,降低水泥砂浆的含水量,提快了风干速度。同时,这种材质的膜袋可以起到保存骨料的作用,阻塞性良好。 3.2 采取充填剂配料施工 一般情况下施工材料会选用砾石、水泥和沙子等。如果使用砾石进行施工,需要控制好砾石颗粒的大小;如果砾石达不到效果,需要配合一定浓度的水泥砂浆,用两者混合液作为填充料,以形成自然反滤层。但是在实际操作中,施工人员需要结合具体情况,灵活运用,合理搭配,以发挥这些组合充填剂配料的最大效用。这些组合充填剂的作用主要是增加颗粒傲视的在狭窄的区域内形成“桥梁”,在浆缝灌注时做好阻塞岩土层缝隙,形成自然反滤水层,阻塞整个通道。 4 结语 综上所述,我国社会经济的飞速发展使得我国在水利工程上的投入力度不断加大,使得我国水利工程取得了较快的发展。水利工程基础建设关系到国民整体经济,还关系到民生,需要政府高度重视,鼓励水工建筑基础技术研究和发展。在水利工程建筑中基础灌浆施工技术得到广泛的运用,这不仅解决了巩固了水利工程的地基,还保证了水利工程基础建筑的工程质量,具有良好的经济效益。 建筑基础论文:建筑基础工程雨季施工存在的问题及注意事项 摘 要:对于现代建筑工程来说,主要是按照安全第一,注重质量的宗旨来进行施工。为了使该目标得到有效实现,不仅应对施工材料、技术因素进行考虑,而且还应对外界的环境因素进行关注。本文则是从建筑工程雨季施工进行分析,对雨季施工中的技术及安全措施进行了详细的探讨。 关键词:建筑施工;雨季施工;技术措施 随着我国市场经济体制的不断变革,人们的社会生活质量也在逐渐提升,对高层建筑的需求量也在不断提升,在城市建设中,建筑施工已成为最为常见的一种。在建筑过程中,由于建筑方首道单位及投资方对施工进度的要求,因此造成建筑施工不得不会在雨季来临时仍进行施工,与平时施工相比,雨季施工时会有许多不安全因素存在,因此建筑及施工单位对雨季施工中的施工技术的要求也在不断提高,对安全系数的标准也逐渐提升,因此,在雨季施工中采取有效的措施对建筑工程的施工安全进行保障,为了使建筑工程得到顺利完成,在雨季施工时应采用专业的技术来进行支持是必不可少的。 1 雨季施工的特点 雨季施工的特点包括不确定性、突然性、雨季长,所以应做好准备工作,也要重视雨季施工的无边际组织:编制施工组织计划时,要根据雨季施工的特点,将不宜在雨季施工的分项工程提前或拖后安排。合理进行施工安排。做到晴天抓紧室外工作,雨天安排室内工作,尽量缩小雨天室外作业时间和工作面。密切注意气象预报,做好防汛准备工作,必要时应及时加固在建的工程。做好建筑材料防雨防潮工作。而雨季施工的准备工作包括:做好现场排水的措施准备。施工现场的道路、设施必须做到排水通畅,尽量做到雨停水干。加强原材料的存放保护。水泥等易潮材料“先收先发”、“后收后发”的原则。避免久存受潮而影响水泥的活性。在雨季前应做好现场房屋、设备的排水防雨措施。备足排水需用的水泵及有关器材,准备适量的塑料布、油毡等防雨材料。 2 雨季施工存在的问题及施工前的准备工作 1.雨季施工中存在的问题 由于在雨季施工时具有不确定性、突然性及雨期长的特点,因此在施工中会有以下情况出现: (1)在对深基础进行施工时,存在桩基较多的特点,当出现措施不当,在采用人工对孔桩进行开挖成孔以后未能及时的进行混凝土浇筑,降雨来临时会导致塌孔发生,若对此现象发现不及时会出现停工现象,进一步造成工作量的增大。 (2)在深基础施工的过程中,由于槽内有积水存在,未能采用水泵进行及时排水,造成基础大面积塌方,甚至会对工程中的塔吊基础的稳定造成影响,出现停工。 (3)由于深基础施工中存在施工工期较长的特点,因此在雨季时,由于槽内积水造成底板钢筋及模板受到污染,对工程的质量造成一定的影响。 (4)在雨季大风来临时,由于未采取有效的防风措施,而造成塔吊倾斜的现象发生。 (5)大雨过后,地下室内出现灌水,并流入人防通道。 (6)由于高层建筑外墙板较多,大雨过后堆放架出现倾斜,造成墙板倒塌或碎裂等。 2.雨季施工前的准备工作 (1)当雨季到来时,应提前对雨季施工中需要的材料、设备进行储备。 (2)施工队伍应按照该工程自身的特点,来对雨季施工的措施进行有针对性的编制,并对其执行情况进行定期检查。 (3)在施工过程中,应对气象状况进行有效掌握,进一步对施工调度进行合理安排,若出现恶劣天气时,应对项目施工现场负责人员进行通知,便于合理的采取应急措施。在对重大吊装、高空作业及大体积混凝土浇筑时也应对天气状况进行预先的了解,对作业安全及混凝土的质量得到有效保障。 (4)确保施工现场的道路平整且坚实,在道路两侧对排水设施进行安装,使道路的纵向坡度高于0.3%,对主要的路面进行矿渣、砂砾等防滑材料的铺设,确保重要运输路面的循环畅通。 3 雨季施工技术 雨期施工主要解决雨水的排除。对于大中型工程的施工现场,必须作好临时排水系统的总体规划,其中包括阻止场外水流入现场和使现场水排出场外两部分。其原则是上游截水、下游散水:槽底抽水、地面排水. 1.土方和基础工程 土方工程和基础工程受雨水影响较大,如不采取防范措施,将可能对施工安全及建筑物的质量产生严重影响。因此在雨季施工时应注意以下几点: (1)雨期开挖基槽(坑)或管沟时,应注意边坡稳定,必要时可适当放缓边坡坡度或设置支撑,施工时应加强对边坡和支撑的检查;对于已开挖好的基槽(坑)或管沟主要以设置支撑为宜;正在开挖的以放缓边坡为主辅以支撑,如工期不紧可停止施工。 (2)为防止边坡被雨水冲塌,可在边坡上加钉钢丝网片,并喷上50mm细石混凝土,也可用塑料布遮盖边坡。 (3)在雨季进行施工时,工作面不宜过大,应采用逐段、逐片的进行分期施工。当基坑挖至标高以后,应进行及时的验收并尽快进行混凝土垫层浇筑。 (4)为了避免出现基坑浸泡,在开挖之前应在坑内设置排水沟及集水井。 (5)在对地下池子及地下室进行施工时,应对浇捣混凝土施工后的防浮措施进行分析。 (6)当降水量较大时,应对土方施工及软土基坑的挖土工作进行暂停。在雨季来临以前对施工现场堆放的土方进行清除。 (7)当基础施工完成以后,应尽快对基坑周围进行回填施工。 (8)当人工降水停止时,应对箱形基础抗浮稳定性及地下水对基础的浮力进行验算。 2.砼工程施工:在模板隔离层在涂刷前一定要掌握天气预报,这样做的目的是防止雨水冲走隔离层;遇到大雨应停止浇筑砼,已浇部位应加以覆盖。现浇砼应根据不同的结构情况以及可能发生的情况,要多考虑几道施工缝留设位置;雨季施工时,应加强对砼粗骨细料含水量的测定,及时调整用水量;大面积砼浇筑前,一定要及时知道未来2-3天的天气情况,尽量避开大雨。同时砼浇筑现场要预备大量防雨材料,在浇筑时遇雨进行覆盖;模板支撑下回填要夯实,并加好垫板,雨后及时检查有无下沉;下雨时严禁钢筋焊接、对接等工作的进行,如果是急需的情况,一定要做好防雨工作或将施工场所移至室内进行;防止雨水浇淋刚焊好的钢筋接头部位,接头骤冷会发生脆裂,使建筑质量得到了影响。 3.吊装工程 (1)确保构件退房位置的平整及坚实,在其周围应做好排水施工,样子构件堆放区有积水、浸泡的现象发生。 (2)必须将塔式起重机基础或路基的高度高出地面15cm,避免雨水对路基进行浸泡。 (3)起吊工作不宜在雨天进行,由于构件表面及吊装绳索在雨天会被淋湿,使绳索与构件之间的摩擦系数降低,会出现构件滑落等安全事故发生。若必须在雨天进行吊装施工时,对对齐进行注意,并采用提高绳索与构件表面的粗糙度的方式来确保安全。 (4)在施工停止时,应将塔吊的吊钩收回,并与塔身靠拢,禁止吊钩上有吊索及建筑物件等物体存在,避免由于风的作用造成塔吊摇晃,从而出现塔吊倒塌的现象发生。 4 雨季施工其它注意事项 1.加强和气象站联系注意一切工作,生活的安全。 2.对各种电器、机具加强监护,防止发生漏电危险。 3.加强值勤工作,下雨时工地上必须认真巡查,发现问题及时处理。 4.检查办公、生产、生活用房质量,作到防漏,尤其注意作好受潮后易变质材料(如生石灰粉、水泥、钢材)的保管工作,责任到人。 5.做好防汛、防台工作,成立以项:经理为组长的防汛、防台小组。注意气象预报,做好防范工作,尽量将损失减少至最小,并能在最短的时间里恢复生产。 5 结语 综上所述,在雨季来临之前应制定雨季施工计划,采用因地制宜的方式使各项安全措施得到落实,确保雨季安全度过,避免损失的增加。 建筑基础论文:建筑基础施工虚拟仿真实训系统的研究 摘要:建筑基础施工是建筑工程专业学生要掌握的核心知识,在学生职业能力的养成中具有重要的意义。传统的现场学习方法受时间和费用等多方面因素的影响,难以满足实际学习的需要。开发一套相关的虚拟仿真实训系统能够模拟施工现场的实际情况,使学生能够感受到类似实际操作的体验,使得教学更加直观化,提高学习的兴趣并加深对相关知识的掌握。 关键词:建筑基础施工;虚拟仿真;实训系统 一、前言 虚拟仿真是进入20世纪80年代后发展起来的一种新技术,它通过软件编程形成三维数字的图形化模型,生成一种人造的虚拟环境。它涉及到人工智能、传感技术、人机交互和计算机图形学等学科。虚拟仿真技术在教育教学方面的应用,不仅可以更直观的呈现所学的知识,调动学生的积极性,还能够改变传统的教学模式,提高了学生的实践能力。 建筑基础施工是土建类相关专业的核心教学内容,具有实践性很强的特点,特别是其中的主体工程即钢筋混凝土工程的施工,对于施工现场的一线人员来说,掌握其工艺和方法,也是应具有的基本素质。目前建筑基础施工教学存在的主要问题有: 第一、实践教学环节难以满足实际教学需要:由于建筑专业的特点,教学计划难以和企业的实际生产时间相对应;基础设施施工的周期长,工程量大,短时间的实训不能真实的全面了解其施工过程。 第二、第二学生难以实际动手操作,学习效果不佳:在校外建筑工地的实习,由于时间和费用的限制,以及施工单位出于人身安全等方面的考虑,学生往往不能实际动手完成施工操作,难以达到预期的学习效果。 第三、学习成绩的评定不够合理:基础设施施工内容的学习一般是通过校外实践,学习成绩一般是根据学生的考勤情况和见习单位出具的相关报告和总结材料等进行打分,具有较大的主观性,不利于学生学习积极性的发挥。 建筑基础施工仿真教学软件的开发,能够利用当前的先进的虚拟仿真技术,将三维可视化技术应用于教学中,使得学生在学习过程中能够先仿真后实训,可以全面的了解建筑基础施工的全过程。通过本虚拟仿真软件的建设,可以结合工程施工现场的实际,把实践和理论进行结合,把真实的工作环境利用软件进行模拟开发,使学生能够真正体验到施工现场的技术和技能,从而减少学生对现场的不熟悉感,使得教学更加直观化。 二、国内外研究概况和发展趋势 国内外对虚拟仿真技术在建筑方面的应用主要体现在以下两方面: 第一、建筑施工仿真理论方面的研究 1991年美国学者提出了虚拟企业的定义,清华大学、同济大学等在此方面有学者进行了大师的研究,到1997年,国内对虚拟企业的研究得到了各方面的关注,目前相关理论框架已形成,虚拟企业也开始了从制造行业到其他行业的扩展。在虚拟建设方面,从1996年美国发明者协会首次提出概念,到2000年TFV(Transformation-Flow-Value)理论的出现,论证了虚拟企业理论在建筑行业应用的可能性。国内研究人员对虚拟建设研究多在组织管理层面,较少研究具体技术的实现。 第二、建筑施工仿真方法的研究 建筑施工仿真技术是虚拟建设中的具体应用,主要通过虚拟仿真和虚拟现实技术来实现。虚拟仿真技术一般是通过建立模型来描述整个系统,再通过一些重复试验得到一些有规律的数据。国内研究者高兴夫研究了超高层建筑施工的动态仿真、张正峰则应用可视化仿真中的图形技术,对复杂群建筑施工过程进行了研究。虚拟现实则是在虚拟建设中将枯燥的数据转化为直观的图像,方便进行操作和对比分析,能够研究数据中深层次的内容。赵凌军对建筑物的辨识和几何尺寸的提取进行了研究、王辰辉仿真了液压挖掘机的工作场景,钟登华等人对水电工程的可视化仿真进行了分析,其研究成果得到了成功的应用。虚拟现实技术在建筑施工中的应用较多,其发展方向目前主要是事件驱动的沉浸和时间驱动的沉浸。 三、建筑基础施工实训教学的现状研究和分析 《建筑工程施工技术》是土建类相关专业的核心课程,其中主体工程即钢筋混凝土工程的施工就显得更加重要,对于该部分工程的施工,对于施工现场的一线人员来说,掌握其工艺和方法,是应具有的基本素质,特别是对于培养的施工员来说,就更加重要。在学生的培养中其教学时数和学分、教学设备和实训场所以及从教教师数均居各课程之首,该课程也是其他土建类专业的专业必修课,在学生职业能力的形成中起着决定性意义,在建筑行业对人才技能的要求越来越高的今天,其地位和作用日益凸显,因此如何让学生更准确的掌握建筑基础方面的技能就尤为重要。 四、建筑基础施工虚拟仿真实训系统构建与开发 系统采用Unity3D与3ds Max作为开发平台,实现系统逻辑功能与3D模型的设计制作;使用SQL Server 2008实现对身份信息、实训进度信息的存储;具体的虚拟实训系统通过以上的技术支持,可在PC、移动设备以及Web上运行。 设计框架采用经典的MVC设计模式,将整个系统开发划分为三大模块:模型组件、视图组件和控制器组件。模型组件是视图组件和控制器组件之间的通信桥梁,控制器发出的具体操作信息会被传送到模型组件中,模型组件经过一系列的逻辑计算,将计算出的一系列相关信息发送到视图组件,由视图组件接收信息并最终展示给用户。在本系统中,模型组件由C#功能脚本实现,视图组件由UGUI界面开发技术和3ds Max共同完成,控制器组件则由鼠标、键盘等硬件设备负责。MVC设计模式合理划分了软件开发过程,遵守软件开发“低耦合、高内聚”的原则,研发者只需依照系统总体设计约定好的接口方式,即可并行开发不同的系统组件,有效地提高了系统开发效率。 建筑基础施工虚拟仿真实训系统由6个模块组成,具体如下: (1)身份认证模块 其主要功能有:判断登录用户的身份,调出对应的学习模块进度,及学习得分。 (2)公共模块 其主要功能有:工程图纸、技术规范、知识学习、视频库、测试题库、工具箱。 (3)土方开挖工程模块 其主要功能有:场地要求、场地清理、放线定位、机械挖土、修边及验槽。 (4)钢筋工程模块 其主要功能有:弹钢筋线、放置钢筋、绑扎钢筋、放置垫块、放置竖筋、钢筋焊接、箍筋绑扎。 (5)模板工程模块 其主要功能有:工程施工前的准备工作、模板安装、质检验收、模板拆除、工程验收。 (6)混凝土工程模块 其主要功能有:混凝土制备、混凝土运输、浇筑与捣实、混凝土养护、工程验收。 总之,建筑基础施工虚拟仿真实训系统构建了高职建筑类专业理论学习与生产实际相结合的教学平台,弥补了教学手段、实训条件及时间、空间上的限制,在课堂上实现了教学项目与施工项目、教学过程与施工过程、在校学习与实际工作一致性。但这种仿真教学系统也存在着易引发学生现场安全生产意识差和无法做到现场实操等不足等问题,应引起重视。要通过合理设计各教学环节,把虚拟仿真实训与理论教学和生产实际有机结合,才能提高教学效率,拓宽实践教学渠道,为高职院校提升办学能力和发展起到了积极助推作用。
地质勘察论文:地质勘察工程中标准贯入试验的应用分析 摘 要:本文首先介绍了标准贯入试验的定义及适用范围,随后分析了标准贯入试验的影响因素及注意事项,最后由标准贯入试验实例研究了地质勘察工程中的标贯试验的应用。 关键词:地质勘察;标准贯入试验;应用 1 标准贯入试验的定义及适用范围 1.1 标准贯入试验的定义 标准贯入试验又称为spt,它是一种动力触探,其通过一定的锤击动能将某种规格的对开管式贯入器打入到钻孔孔底的土层中,并由打入过程中的贯入阻抗来对土层的变化以及地质情况进行判断。一般可以用打入土中30cm的锤击数n来衡量贯入阻抗。标准贯入试验需要与钻孔结合进行,目前国内统一使用的钻杆直径为42mm,国外的钻杆直径还有50mm和 60mm两种类型。标准贯入试验具有设备简单、操作方便的优点,而且其适用于砂土、硬粘土及软岩等多种土层。此外,通过对贯入器带上的扰动土样进行分析,就可以直接得到土层的鉴别描述信息。 1.2 适用范围 标准贯入试验目前在地质勘察领域有着十分广泛的应用,其应用范围包括: (1)用于检查勘察地区的土层剖面和各土层在水平及垂直方向是否均匀、是否存在软弱夹层。(2)用于地基土的变形模量、承载力、物理力学性质指标等建筑物设计所需参数的确定。(3)用于单桩承载力的预估、桩尖持力层的选择以及旋喷桩直径的估算。(4)用于施工监测以及检验地基土的加固效果。(5)用于砂土和轻亚粘土在地震条件下液化可能性的判别。 2 标准贯入试验的影响因素及注意事项 2.1 钻进方式的影响 标准贯入试验的钻进过程中要尽力保持钻孔底部的土层不被扰动,因此不宜用冲击式和水冲法钻进,而应尽可能地使用回转泥浆式钻进方法来最大化地保持孔壁稳定(特别是在砂层钻进时),并减小孔壁的摩擦。此外,钻孔的直径不能过大,一般限定为不大于100mm,若直径过大将会造成50%的锤击数减少。 2.2 土层深度的影响 在spt进行过程中,随着贯入深度的增加,土的有效上覆压力和侧压力都会随之增加,从而造成贯入阻力加大,最终使锤击数增加。因此,需要对锤击数进行深度修正。 2.3 探杆偏斜影响 标准贯入试验的实践表明,探杆与钻孔的孔壁摩擦会随着探杆的偏斜而增加,导致有效锤击能量减小,从而影响锤击数。因此,要保证探头、探杆以及导向杆的垂直度,防止锤击偏移和晃动。 2.4 试验前的准备 在进行标准贯入试验前,应先钻几个钻孔,对所要勘察区域的地层分布情况以及地质情况进行大概了解,为标贯试验方案的制定提供依据。根据钻探情况,要在不同和相同土层的不同钻孔间做系统性的试验,同时进行土工试验,然后将两种试验结果进行对比分析。在同一土层中试验次数不能少于5~6次,或者在深度上每隔1~1.5m进行一次试验,这样可以有效了解透镜状或薄层状土层的情况。 2.5 试验数据的修正 对于标准贯入试验的锤击数是否需要进行杆长修正,根据实践经验,可以按照《建筑地基基础设计规范》(gbj 7-89)中的规定来对锤击数进行校正,经过校正后的修正值与新的设计规范吻合度较高。 3 标准贯入试验实例分析 本次标准贯入试验实例为广东省某一商住大厦的地基基础勘察工程,由于该工程为高层建筑,所以对于地质勘察的要求比较严格。该商住大厦建于厚度在11~12.5m的回填土上,回填的时间已经比较久远,在回填时按照规范要求进行了分层压实处理。在制定勘察方案时,分别在每个钻孔的不同深度设计了系统性的标准贯入试验,并在土层中进行标贯试验的同一位置取原状土样作土工试验分析,以便与标准贯入试验结果进行对比。本次勘察工程共钻孔28个,并进行了58次标准贯入试验。勘察结果表明,现场的回填土在水平及垂直方向上物质成分和物理力学性质并无太大变化。因此,在进行标准贯入试验结果统计时,在垂直方向上以2m为级数进行统计单元的划分,其统计结果见表1。 本次勘察地质条件为厚层状回填土,其物质成分组成主要为呈土状的强风化花岗岩和强风化砂岩。而在钻孔过程中,还发现了少量的16cm×12cm的强风化岩石碎块,因此标准贯入试验的离散性相对比较大,所以在对标贯试验的数据进行统计分析时采用去掉最大和最小值的10%,然后再按最小平 均值法统计的方法。完成数据统计后,可以对试验的高值以及低值作详细分析,出现高值是因为在贯入过程中碰到了较大的强风化岩石碎块,而出现低值则是由于回填土局部存在松散的现象。高值与低值出现的频率都不高,且并无规律可循。统计数据与土工试验的结果较为吻合,而开挖基础进行验槽测试的结果也与统计数据相吻合。 结语 标准贯入试验的用时短、费用低,是一种行之有效、应用范围非常广的原位测试手段。标贯试验的关键问题就在于试验质量得到保证的同时,要对试验结果进行合理科学的统计与分析。特别是在对漂石、块石等含量较多的砾砂卵石层或不均匀系数较大碎石土进行标贯试验时,试验的数据将明显偏高,而且试验也会受到机械设备和人为因素的影响也更为明显,需要配合其他土工试验手段,来对试验结果进行对比分析。 地质勘察论文:试论公路工程地质勘察报告的编写工作 论文 关键词:公路工程 地质勘察报告 报告编写 论文摘要:公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。 公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、 经济 合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。 一、公路工程地质勘察内容 1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。 2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。 3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。 4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。 5.天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和 工业 废料,按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察,为公路设计提供筑路材料的资料。 二、报告的编制程序 1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)工程地质平面图。 2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。 3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。 4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。 5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。 6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。 7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。 8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。 三、全线工程地质总说明书论述的主要内容 一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成: 1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。 2.工程地质条件: 自然 地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。 3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。 4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。 5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度cbr、含水率w、液限wp、塑性指数ip等参数对料场质量进行评述。 6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;(2)勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;(4)勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价;(5)路线方案的评选;(6)其他需要专门说明的问题。 7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别 计算 表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。 四、工点工程地质勘察报告的内容 应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定,主要包括以下内容: 1.拟建工程概述,介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。 2.勘察方法和勘察任务布置,介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。 3.地质地貌概况,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,路线所经地区的构造状况,构造与线路关系及影响程度;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分;(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。 4.地基岩土分层及其物理力学性质,这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题,为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容: (1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。 (2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……岩层ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。 (3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容: 分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。 埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。 岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。 取样和试验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标,应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。 5.地下水简述:地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有:(1)地下水埋藏条件:是孔隙水,或是裂隙水,或是岩溶水;是承压水,或是潜水,或是滞水,或是层间水,含水岩组的岩性,渗透性大小空间分布特征。(2)地下水的动态:水位水量随年度、季节等时段的变化 规律 和幅度大小,水质变化情况,径流方向的变化。(3)补径排条件:补给区在哪,补给量多大,补给范围多大;径流区在哪,径流量多大,径流方向如何;排泄区在哪,排汇量多少。(4)水质特征:一般性指标,腐蚀性指标,特殊指标(如矿泉水)。 6.场地稳定性和适宜性的评价:场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层;(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度;(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷;(4)场地及其附近有无不良地质现象,其 发展 趋势如何;(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土;(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。 7.其他专门要求,论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述。 8.结论与建议。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。 9.对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写,属于 工业 与民用建筑范畴,要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。 五、工程地质图表编制要点 1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。 2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。 3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。 4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状,但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状,如大中桥等,致使纵、横比例尺一般相差较大,一般横比例尺采用(1∶2000),受报告篇幅影响,纵比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。 5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。 6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。 7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。 8.其他专门图件,对于特殊地质条件及专门性工程,根据各自的特殊需要,绘制相应的专门图件等。 六、结语 本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。 地质勘察论文:浅析水利水电枢纽泄水输水建筑物冲刷地段的工程地质勘察 摘要:冲刷与地基地质条件密切相关,因此查明冲刷地段的地质条件,既是进行工程地质评价的前提,也是为水工模型试验和结构专业进行消能防冲设计提供可靠地质资料。 关键词:泄水输水建筑物;冲刷;影响因素;工程地质评价 1 泄水输水建筑物的工作特点和冲刷地段 水利水电枢纽中常见的泄水建筑物如溢流重力坝、溢洪道、泄洪隧洞、泄水闸等;输水建筑物如渠道等,各建筑物具有不同的工作特点,不同建筑物的各组成部分与水流接触的地基或边坡一般要经受水流冲刷。冲刷破坏程度主要与水流和地质两方面因素有关,根据破坏程度的差异,可分为一般冲刷地段和严重冲刷地段。但仅就水流方面而言,溢流重力坝下游河床及两岸、溢洪道泄水槽和消能段、泄洪隧洞出口段、水闸下游连接段、渠道落差建筑物陡坡、消力池段水流急,甚至为高速水流,单宽水流所含能量大,多会产生比较严重的冲刷破坏,属于严重冲刷地段。而建筑物的其余组成部分起到引水、导流作用,或将水源区水流平缓地引入主控段,或将消能后水流平稳地泄入原河道,水流流速均不大,属于一般冲刷地段。[1] 2 冲刷引起主要工程地质问题及其影响因素 高速水流具有较大能量,长期冲刷将会引发多方面的工程地质问题:①水流冲刷两岸岸坡,造成大量塌方、滑坡。②射流跌入水垫后形成回流,剧烈冲刷坝脚,导致地基及建筑物失稳。③冲刷坑形成后,上游坡溯流 发展 ,危及坝基稳定。④冲刷坑的不断加深,切断坝基下的软弱夹层、缓倾角断层,形成临空面,可能引起深层滑动。⑤泄水输水建筑物本身受高速水流冲刷而破坏。 影响冲刷的因素很复杂,外因主要为水流特征、下游水深、水舌入射角、冲刷时间等,另外还包括水库调度时间、闸门运行方式等运行管理方面;内因为冲刷地段的地质条件,是影响地基抗冲刷稳定性的基本因素,主要包括:岩土体的物理力学性质、软硬状态、风化程度、断层、破碎带、软弱夹层、裂隙等构造发育程度、产状、性质及相互组合形式等。[2] 3 冲刷地段的工程地质勘察 冲刷地段工程地质勘察工作目的和任务是查明影响冲刷的地质因素,进行正确的工程地质评价和决策,为水工专业和水工模型试验提供相应的工程地质模型,为结构专业进行消能防冲设计提供可靠的地质资料。 3.1 勘察内容 这里所述的勘察内容仅是为查明影响冲刷的地质因素,对某些冲刷地段而言,还存在渗漏、渗透变形和稳定问题。 土质地基:①查明地形地貌特征、微地貌类型;②查明第四系成因类型和分布,特别注意软土层、粉细砂层、膨胀土层、湿陷性黄土层、冻土层、易崩解土层、盐渍土层等;③查明各类土层的物理力学性质。 岩质地基:①查明地形地貌、地层岩性、地质构造;②查明软岩、易溶盐、膨胀性岩或夹层的分布及其性质;③查明岩体的风化程度;④查明主要断层、破碎带、缓倾角断层、裂隙密集带的性质、产状、规模、延伸情况、充填和胶结情况,进行节理裂隙统计,分析各类结构面相互组合形式,进行岩体结构分类,评价冲刷对地基及两岸边坡的影响程度。[3] 3.2 勘察方法 ①工程地质测绘比例尺与各泄水输水建筑物一致,若各建筑物距坝很近时,应与坝址工程地质测绘范围连接。②一般冲刷地段,勘探剖面线应结合查明其它地质问题沿建筑物轴线布置,钻孔深度以查明其它地质问题所需要的深度为准。③严重冲刷地段,如溢流重力坝、溢洪道下游河床,可结合横向围堰、导水墙等导流工程,也可专门布置勘探工作,宜采用钻探和物探进行综合勘察,钻孔深度须进人最大冲刷坑底以下适当深度;当存在软弱夹层、缓倾角断层,冲刷坑的形成可能切割夹层、断层影响坝基、建筑物地基或两岸岸坡稳定时,应结合地形布置竖井或大口径钻孔。④对冲刷地段岩土体,应分层取样,进行岩土物理力学性质试验。⑤加强冲刷地段的施工地质工作,根据施工揭露情况及时核对、调整有关参数和 计算 成果。 4 冲刷地段的工程地质评价 若冲刷坑边坡切割缓倾角断层、软弱夹层等结构面,还需专门对坝体或相关建筑物进行地基或边坡稳定评价。拱坝溢流一般有向心集中作用,应重点考虑冲刷坑形成后对坝肩稳定的影响。另外,还可用岩土的抗冲刷流速作为评价标准,若岩土抗冲刷流速小于水流流速,则会产生冲刷破坏。[4] 地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上需综合分析岩体结构、泄流特征、模型试验、简易估算并结合工程经验作出判断。但在高应力地区,泄流冲击力与高地应力解除的叠加组合作用,如何判断其对岩体的冲刷破坏尚无良策。而高落差高速水流的水锤效应,它象震动传到岩体上并渗入裂隙内,并象爆炸一样急剧地降低岩体的有效应力,以破坏其稳定性,问题相当难解决。因此,冲刷评价应注意留有余地,同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测。若地基存在冲刷地质问题,地质方面仅需提出消能防冲建议,具体采用何种措施由结构专业根据地质资料、水工模型试验成果经技术 经济 比较后确定。 5 结语 泄水输水建筑物是水利水电枢纽工程十分重要的水工建筑物,水流冲刷作用会产生诸多地质问题。冲刷的影响因素主要有地质和水流两个方面,其中前者是根本。目前冲刷坑计算采用的是建立在室内模型试验和原型观测成果基础上提出的经验公式,最终冲刷结果还需通过水工模型试验予以验证。地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上应综合分析和评价,注意要留有余地。同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测,为枢纽的正常运行提供安全保障。 地质勘察论文:工程地质勘察探讨 摘要:介绍了工程地质勘察的目的以及决定勘察任务的因素,具体阐述了工程地质勘察流程,包括前期准备、各阶段勘察内容及工程地质勘察报告,以期指导相关人员正确进行工程地质勘察,为设计施工提供准确的地质资料。 关键词:工程地质勘察;目的;任务;勘察报告 建筑是建在地面以上的,地面以下土层的分布,土质的疏松、强度,地下水的深度等都会影响到在建建筑的安危。所以,为了确保建筑及其地基设计的准确性,就必须有建筑场地的地质资料作为科学依据。只有对建筑场地的地质资料有个全面的了解、准确把握才能更好的对建筑及其地基进行设计。 一、工程地质勘察的目的 工程地质勘查的主要目运用坑深、触探、钻探等勘查手段和方法,对在建工程的场地进行调查研究分析,为工程设计和施工提供所需的地质资料。 二、决定勘察任务的因素 (一)建筑场地的复杂程度 根据建筑场地的地形情况将场地复杂程度分为三个级别:简单场地,对建筑地基影响不大;中等场地,对建筑的地基可能会造成一定的影响;复杂场地,对建筑的地基存在很大的影响。 (二)工程所在场地地质条件的研究机当地建筑工程经验 比如,在某一陌生区域,对当地的地质条件缺少研究,则勘查工作量就有加大;相反,如果在此地有工程施工经验,则花费时间及工作量都会减少。 三、建设规模及建筑物等级 依据所建工程类类型,建筑地基负荷大小、建筑地基损坏后造成建筑整体后果的程度等,可将建筑分为三个等级。一级建筑物,主要指的是关键性或有纪念意义的建筑物,破坏后果很严重。二级建筑,主要指的是地基负荷较大的建筑物,破坏后果严重。三级建筑,主要指的是建筑地基负荷不大,破坏后果不严重。 勘察工作的准备。1)接受工程地质勘查任务书,结合工程场地地质条件制定相应的勘查工作计划;2)建筑规模较大或地质条件复杂的场地,应当进行工程地质测绘,并实地观察场地地质情况;3)设置勘查点和勘查线,采用各种地质勘查手段或方法探明场地地质情况,并取得地质试样;4)对取得地质试样进行物理力性测试和水质分析测试。 四、地质勘察各阶段的内容 (一)选址勘察 1.目的 选址勘查是指对工程场地的地质的稳定性和适宜性做出评价。 2.选址阶段的勘察工作 1)对工程场地所在区域的地形地貌、地震、矿产资源和工程地质信息以及气候、自然条件等信息进行收集;2)工程现场实地踏勘,初步了解场地的土层结构情况,形成原因和大致成型年代,主要土层、地下水位等情况。3)对附近区域的建筑物规模、结构、地质资料等情况有所了解;4)工程场地地质情况复杂,现有资料不能不能准确反映地质信息,应当进行必要的地质测绘及勘探工作。 (二)初步勘察 1.目的 1)对在建建筑的地基稳定作出评价;2)为建筑的总体平面提供必要信息;3)为工程的主要建筑地基施工发案提供参考资料;4)如遇不良地质现象提交防治方案。 2.主要任务 1)对场地地质初步了解。2)对地下水水位和冻结深度有个初步了解3)查明场地中不明地质现象,范围,对工程项目的影响和发展趋势 (三)详细勘探 1.目的 1)从工程地质角度评价建筑地基,提出相应建议;2)为建筑地基设计提供详细的地质工程资料;3)为建筑地基的加固和处理提供工程资料支持;4)为不良地质情况的防治提供地质资料。 2.主要任务 1)详细勘查主要采用的手段以原位测试、勘探和室内试样检测为主。2)复杂场地或一、二类建筑物,详细勘探点宜按主要柱列线布置;对其他场地和建筑物可沿建筑物周边或建筑群布置;对重要设备基础应单独布置。3)要以地基主要受力层为原则钻探勘探孔深度。如果地基需要进行变形验算,部分勘探孔可以底基层压缩深度。4)对场地进行详细勘探时,原位测试井、探孔数量级所取地质试样,应依据地质的复杂程度、建筑规模或类别进行确定。取试样和进行原位测试部位,应依据设计要求、地基情况进行确定。 (四)施工勘察 1)对较重要建筑物的复杂地基需进行验槽。验槽时应对基槽地质素描,实测地层界限,查明人工填土的分布和均匀性等,必要时应进行补充勘探测试工作。2)基坑开挖后,地质条件与原勘察资料不符,并可能影响工程质量。3)深基坑设计及施工中,需进行有关地基监测工作。4)地基处理、加固时,需进行设计和检验工作。5)地基中溶洞或土洞较发育,需进一步查明及处理。6)施工中出现边坡失稳,需进行观测及处理。 五、工程地质勘察报告 (一)文字部分 1)勘查工作的任务和概况;2)是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度;3)工程场地的地质土层结构、强度及各土层物理力学性质;4)低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度;5)在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土;6)对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方检出建议;7)当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。 (二)图表部分 1)勘探点平面布置图; 2)工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图; 3)土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。 地质勘察论文:水利工程坝址选择的工程地质勘察探析 【论文关键词】工程地质勘察 水利工程 坝址选取 【论文摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。 1.引言 水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。 2.坝址选取的工程地质勘察 在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。 2.1 区域稳定性 区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。 2.2 地形地貌 地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“v”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“u”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。 2.3 岩土性质 岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。 (1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。 (2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益。 (3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。 (4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。 另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。 2.4 地质构造 地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。 2.5 水文地质条件 在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。 2.6 物理地质作用 影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。 2.7 天然建筑材料 天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。 3.结语 从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。 地质勘察论文:工程勘察中的水文地质问题不容忽视 内容摘要:往往在工程勘察设计和施工过程中文地质问题常常被忽视,本文从以往工程勘察中水文地质问题被忽视的原因进行分析,并做出评价其危害给工程带来的不便。 关键词:工程勘察;水文地质;危害 实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 1、工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 2、重视岩土水理性质的测试和研究 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。 岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。 结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。 3、全面了解地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: (1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。 ①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。 ②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。 ③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。 ④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。 ⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 (2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献中已有较详细的论述,这里不再重复。 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 地质勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察的地位 摘要:水文地质勘查在岩土工程建设的项目中占居着非常重要的地位,尤其是在对岩土工程的勘察过程当中水文地质指标参数,其会直接的影响到整体岩土工程的施工质量。文章重点研究分析了水文地质勘查过程中岩土工程勘察的重要地位,而且详细的分析了其占居的重要意义,并且具体的论述了水文地质勘查的具体内容。 关键词:岩土工程勘察;水文地质勘查;地位;内容 岩土工程勘察不但包括岩土的物质勘察,也包括水文地质勘察。其发挥着在建筑领域的重要性指导的作用,其中的水文地质勘查在岩土工程勘察中也是非常重要的环节之一。 1水文地质勘查的概念 作为岩土工程勘察中主要构成环节的水文地质勘查,重点研究水文地质在工程建设中所起到的影响作用。重点是在前期的水文地质数据作为基础之下,采用合理的比例进行有效的科学验证,采用先进的科学仪器及勘察技术对水文地质的各项指标作出详细的分析研究,比对出影响水文地质勘查的各种因素,并对水文地质的每个参数变量作出其对整个岩土工程的影响范围。 2岩土工程勘察中水文地质勘查的地位 2.1水文地质勘查影响建筑的基础埋深 地基的埋深程度和水文地质的情况紧密相关,地基根据水文地质前期的每个参数进行分析后才掌握其深浅的数据,然后划分地基埋深的最付款范围。对水文地质的动态数据了解全面后,再通过结合施工现场的实际环境,对建筑物作出埋深尽寸的合理判断。岩土工程的实际施工设计当中要对静态地下水位作出准确的勘察。通常的情况下,建筑物埋深的标准是在地下水位之上,也有一些比较特殊的建筑工程地下水位比较高,这就需要地基的基础埋深要符合其区间范围的要求,其建筑物埋深的位置标准要在地下水位之下,在施工的前期,可以使用先进的技术来降低其水位,从而保证地下水的深度不会影响到埋深的位置。另外,地下水流会影响到土壤的软硬程度,这样岩石层就会也现软化的现象从而出现岩石干裂,这对地基的埋深影响非常大,所以必须要保证埋深处于岩石层之上。 2.2建筑工程的质量受水文地质影响 许多因素都会直接影响地下水位,从而产生水位或高或低出现不稳定的水文现象。建筑工程中水位的高或低都会直接影响其发展。细致研究发现,所有的土壤中都含有酸碱,其只有保持平衡,土壤才会相对的稳定并保持其坚硬度,但是水位出现上升时就打破了岩石的平衡,同时地下水中含有的盐性物质可以腐蚀建筑材料,这样就会降低建筑物基础的承载能力。同样的如果水位上升也可以使暗河产生积水的现象,建筑材料会非常容易的产生裂缝,这样安全上就产生了严重的问题。 2.3建筑工程支护效果受水文地质影响 处于良性循环的地下水动力循环,受到地质以及自然条件的干预下,一直处于平衡的水动力循环状态,如果受到人为因素,平衡的状态将无法保持,建筑工程也随之出现了一系列的问题,其中包括工程的安全性以及稳定性。比如,现阶段我国人口不断的增长,使得土地的开发也出现了局限性,同时制约了土地的使用权限,所以采用的解决办法就是建造更多的高层楼房。楼层越高其地基就需要更加的埋深,其中位低水位的方法就是直线开挖或抽水,这样就人为的破环了地下水动力。从而改变了地下水处于的地质环境,岩层也随之出现了空心现象,大大的降低了岩土工程后期建设的整体质量,同时也降低了建筑物的使用寿命。 3岩土工程勘察中水文地质勘查的内容 3.1自然地理条件 影响勘察的重要因素就是自然的地理条件。岩土工程勘察中最主要的内容就是对自然地理条件的客观勘察,从而使水文地质勘查项目能够有序的进行奠定前期基础保障。其自然地理条件的勘察内容包括的范围比较广泛,涉及的层面也比较大,其中包括地形地貌、气候及水文等。 3.2地质环境 地质环境的勘察是水文地质勘察中的主要勘察内容,其构成的内容主要包括岩石的性质和地质的特征以及基底的构造等等,探索研究岩土工程地处区域中的地质环境,探索研究岩层在水作用情况下其能承受的抗压能力,同时对岩层所受到的腐蚀程度进行详细的测定,同时作出对岩土工程建筑物的耐久程度的具体且有效的判断。 3.3地下水位的具体情况 岩土工程中地下水位对其影响非常大,建筑物地基是否稳定坚固水位起着决定性的作用,因此水文勘察内容的重点之一就是地下水位。另外,水文勘察内容还包括水位变化的情况以及水位上升与下降的特点,岩石环境范围内的水补充作用,同时分析研究地下水在岩土中的排泄是否正常,在历史方面也需要进行仔细勘察其特点,通过仔细的研究分析,掌握历史高低水位产生的主要原因。岩石层面上的物质中其性质都各有不同之处,而地下水蕴藏的多少也各不相同,其中水文勘察的内容就包括了水的流速以及水的类型两个方面。分析研究动态水位,这在岩土工程中基底的调整上具有非常重要的指导性作用,及时有效的调整及改进基底。与此同时勘察地下水的过程当中,可以用不同的测定方法来对地质水系进行合理有效的测定,例如可以采用探井和钻孔等一些方法进行水位上的测定;另外在进行水位的测定同时要注意时效性的测定,其必须要在静止的地下水位条件下进行一定时间的测定,探索出地下水的渗透情况及其存在的状态。 3.4含水层以及隔水层的情况 水文勘察内容关键环节之一就是含水层及隔水层,建筑物地基结构的层次及稳固程度受其直接的影响。勘察隔水层及含水层的内容重点包括以下方面:每一个含水层的埋深水位与其条件,其中主要的水层水位的具体情况和水层厚度的具体分布情况,每一个水层的地下水类型以及其水流的方向,水流的速度和水位动太的具体情况。进行地质水文勘察的过程当中,首先要考虑到岩土工程中建筑材料对于水的敏感程度后,通过结合现代科学合理的应用地下水的渗透系数,同施工现场的具体地理环境相结合,认真仔细的研究出每一个水层对建筑材料所能够腐蚀的情况,然后再进行岩土工程的材料设计。 4结束语 岩土工程勘察的重要组成部分就是水文地质勘查,同时岩土工程建设过程当中的安全性以及质量都受勘查质量高低的直接影响。因此,地质勘察人员必须要掌握水文地质勘查的具体内容及其地位,为水文地质勘察工作能够有效的实施奠定基础。 地质勘察论文:复杂地质条件下岩土工程勘察的实践 摘要:本文仔细研究分析了在复杂的地质条件下关于岩土工程勘察的实践与研究,通过这个研究,简要概述了岩土工程勘察重要性和复杂地形地质条件下岩土工程勘察中出现的问题,在最后也对复杂地质条件下岩石工程勘察的技术进行了分析,希望为相关领域及相关人士提供借鉴。 关键词:复杂地质;岩土;工程勘察;实践与研究 由于国民经济的快速发展,国家的工程迎来了发展机遇,同时也面临着挑战,因为我国的地形多以山地丘陵为主,地质比较复杂且多样化,要想在复杂的地形条件下进行工程的建设是比较艰难的,这无疑给工程建设单位提出了更高的要求,在施工的过程中,有一些地形复杂的地区容易发生事故,因此,为了更好的保障人们以及施工人员的生命财产安全,在施工前以及施工过程中都进行岩土工程勘察是极有必要的。除此之外,由于岩土工程勘察工作的好坏会直接影响工程的质量,所以能否有效的做好岩土工程勘察是一项基础性工作并且具有决定性作用。勘察数据将直接影响着工程进度和工程质量,数据的偏差时常会发生,在岩土工程勘察工作中存在一些难以避免的状况,但是好在这种问题是可以通过使用新科技新技术避免的,随着新工程的发展以及岩土工程勘察技术的完善已经被越来越多的行业所使用[1]。所以本文通过分析关于复杂地质条件下岩土工程勘察的实践与研究对其长远发展具有深远的影响。 1简述复杂地质条件 从当前的岩土工程勘察标准来看,如果从地质条件来进行划分的话,一共可以分为三个等级,分别为三级、二级以及一级。三级是这三类里面最为简单的,一般是指勘察地区的岩土种类相对比较单一,也没有明显的性质变化,同时它也不会受地下水的影响;而二级地质条件属于普遍的类型,主要是指勘察地区的岩土种类较多,存在一定的性质变化,且工程开展在一定程度上受地下水影响,但是有办法进行化解;与其他两类地质条件不同的是就是一级地质条件,也就是复杂的地质条件,它的一般特征表现为地质灾害发育强烈;地形与地貌类型复杂。地质构造也相对复杂,它的岩土性质与外貌形态都有比较明显的变化,岩土体工程地质性质不良;它的地质与水文条件都不好,并且受人类活动的影响较大,加上本身就有的多年冻土、湿陷性、膨胀性、盐渍性岩土,所以处理难度较大并且需要经过特殊处理。而在复杂地质条件下进行岩土工程勘察主要需要做的是:首先要去搜寻与勘察地区相关的资料,包括气温、冻土层深度、地温、降雨量等气候状况,然后再把找到的资料进行整理,继而进行研究分析该区域的土质构成和下伏土层的分布区域、土层性质以及形成原因等;除此之外,还要检查该区域的地下水类型,仔细研究当地植被生长状况等[2]。 2岩土工程勘察重要性 岩体工程勘察对整个工程建设具有关键性作用,因此,在进行工程施工前进行岩体工程勘察工作是非常有必要的,它的重要性主要存在于以下几个方面:①区域的水文情况。在工程建设前调查好区域周边水文地质状况可以更好的分析工程情况,可以更好的判断区域周边的水文情况是否会影响工程施工或者对施工会造成多大的影响,继而更好的为工程建设提供参考并考虑其可行性。②区域的地下情况。由于岩土工程勘察可以探测到工程区域周边的地下存在的各种物质,从而更好的判断这些地下的物质是否会给工程建设造成副作用,如果结果是显示是有影响,那么就要提前采取措施,制定相应的解决方案,避免给工程施工造成更多的困扰。③区域的数据收集。对勘察地区的地形地貌进行研究,得出并记录下相关的数据,继而进行仔细分析,然后得出施工区域的地质变化情况,这样可以更好的为工程施工及时的提供相关的参考资料。④区域的施工可行度。进行岩土工程勘察是建立在工程建设区域的周边岩土参数基础上,在这个基础上再与施工的其它要求相结合,为工程的施工可行度提供参考建议,减少不良影响的发生[3]。在施工前期与施工过程中进行岩土工程勘察可以更好的把握工程区域周边的影响因素以及各种地质灾害情况,这样就能在工程建设初期建立相应的解决措施,避免一些影响施工的因素的发生[4]。 3复杂地形地质条件下岩土工程勘察存在的问题分析 3.1野外勘探工作不到位 在岩土工程勘察的过程中,经常会发生由于没有深入和明确的了解勘探区地层以及工程结构和功能,经常会出现一些问题:①勘探点间距和深度问题。一些施工人员在实际勘察过程中没有按照相关的标准进行加密勘探点,加之现场记录人员工作记录不仔细,比较随意,所以经常会发生相邻两个勘探点之间地层相差过大的情况;除此之外,由于事先对勘察区域的岩土特性不了解,没有仔细分析岩土是属于哪一等级,所以在采集岩土时,由于受盐渍土、湿陷性土等特殊的岩土的因素所影响,导致地基等级发生变化,最后就会发生勘探点间距不合理的情况。②原位测试的问题。如果在勘察的过程中发生不规范的操作行为就会导致最终采集的数据不准确的情况,特别是在冬季与夏季,触探指标会出现更加明显的差距;除此之外,在使用标准贯入试验时,孔深和杆长的校正也会出现偏差,孔底存在残留和缩径,没有及时的发现标贯器以及下落到测试位置,这样就会使标贯击数出现严重偏差。③地下水位测试和试样采集问题。在进行地下水位的测量工作时,需要量测钻孔水位,如果对区域周边是否有滋出地下水的陡壁和抽水井的情况没有进行调查的话,就极有可能给地下水位的测量带来困扰。如果在数据的采集过程中不严格遵照相关的标准,就会很容易发生原状样密封不到位、高度不够以及数量不足的问题,从而导致含水量出现散失的状况。 3.2资料缺乏与报告不准 尽管当前国家已经对工程地质勘察工作引起重视,建设部门也在不断的完善自身的岩土工程勘察工作,但由于发展时间较短,仍然存在较多弊端,对各个区域的地质研究不够,经常会出现建设区域在进行施工过程中找不到相应的参考数据,继而导致工程不能正常进行。而岩土勘察工作的重要作用就是要提高有效的参考数据,建设单位需要根据岩土勘察工作提供的资料与数据来选择合适的基坑围护方式、基础形式以及相应的持力层,这样才能帮助施工单位可以更好的根据资料去编写施工计划与方案。除此之外,还有一个大的问题就是施工单位在进行岩土勘察工作后,它的勘察数据与实际情况存在很大的偏颇,因为很大一部分的岩土勘察人员比较随意,结论比较马虎,走形式。这给建设单位、施工工作造成了很大的困扰,在没有事实可以依据的前提下,很多的施工计划方案完全没有参考工程的勘察报告。 4岩土工程勘察技术在复杂地形中的应用措施 4.1加强管理监督 由上可知,因为工程勘察工作发展时间较短,所以要想有效的规避上述工程勘察中出现的问题,首先就是要对复杂地质条件下岩土工程勘察的工作人员加大管理力度,加强监督力度和频率。管理人员还要努力向优秀的单位进行学习以不断完善自身。除此之外,由于工程勘察工作的性质是多变的,所以管理人员不仅仅是根据规章办事,还要懂得变通,根据实际情况处理突发事件。也不仅是完善岩土工程勘察监督机制,还要把责任分配到个人头上,这样出现问题就不会产生纠纷。监督管理人员还要定期去到施工区域进行监督,只有自己亲自了解清楚施工情况,才能有助于在施工时做出更正确的选择,另外,监督人员还应对土地资源进行规划,制定出一套科学有效的实施方案。 4.2采用创新先进的岩土工程勘察技术 由于复杂的地质条件一般为粉细砂状态相对比较松散,如果直接进行施工,就会导致上覆建筑结构后期运行存在严重的安全隐患。因此,为了更好的保障施工安全与质量,在复杂地质条件下进行岩土工程勘察工作时需要对区域地基进行适当的处理再施工[5]。如果可以在岩土工程勘察中引进先进的勘察新技术,提高勘察水平,在处理勘察点布置的随意性问题时就可以对勘察点进行勘察时采用克里格法;在对岩土工程分析评价的过程中,要想更好的提高精确度,可以利用多道瞬态面波勘察技术和高密度点法;为了对地基承载力的特征值进行准确的确定,可以采用回归分析法;整理岩土工程勘察资料的过程中,为了提高结果的准确性,使用计算机是一种行之有效的方法。 5结语 在进行复杂地质条件下的工程勘察工作中,需要使用更先进的技术,同时勘察的工作人员还要提高自身的专业水平与专业知识,全身心的投入到勘察工作中。充分了解自己工作的重要性,保证工程的安全与质量,以期促进工程建设的可持续发展。 作者:王飞 单位:广西壮族自治区三一〇核地质大队 地质勘察论文:岩土工程勘察基础地质运用 摘要:改革开放以来,我国经济的快速发展为科技的发展提供了坚实的物质保障,岩土工程勘查技术的快速发展推动了工程地质勘察的发展。在进行实际勘察的过程中,随着基础地质技术在岩土工程勘察中的应用,使得岩土工程的勘察质量和施工质量都得到了大幅度的提升。本文对基础地质和岩土工程勘察概况进行分析,对岩土工程勘察中基础地质应用技术进行叙述,研究了基础地质在岩土工程勘察中的应用,为岩土工程勘察工作的顺利进行提供了一些建议。 关键词:基础地质;岩土工程勘察;应用 1引言 经济社会的发展不可避免的要进行各种工程施工,而在工程项目进行施工之前必须要对岩土工程进行勘察。通过对岩土工程的地质进行勘察,才能够获得施工地区的地形环境和水文环境资料,从而保证工程施工的顺利进行,提高施工方案的科学性和合理性。基础地质技术在岩土工程勘察中起到了至关重要的作用,提升了岩土工程勘察的质量,确保了工程施工的顺利进行。 2岩土工程勘察中基础地质应用技术 2.1钻探技术 在岩土工程勘察中,运用钻探技术对地下岩层和土壤进行勘察,可以对工程建设的地下岩层和土壤等信息进行了解,有利于工程的顺利开展。在进行钻探之前,要根据勘察现场的地形地貌等实际情况对地层土质进行初步了解,选择合理的钻探方法和设备。 2.2槽探技术 在地形情况较为复杂,例如陡坡、险道和悬崖峭壁等地区,无法运用钻探技术进行勘察,一般选择槽探技术进行岩土工程勘察。运用该种技术,可以使勘察人员直接到工程内部对勘察内容进行观测和取样,有利于获取一手的勘查数据信息,从而使勘测人员获得更准确和丰富的信息,保证后续施工的顺利进行。 2.3地探技术 地探技术对需要的技术仪器和操作水平都具有较高的要求,因此要根据地探技术的种类选择合理的技术仪器。地探技术分为物理探测和化学探测两种,探测的主要内容包括:土层岩土波速、电阻率、辐射参数、弹性动态和循环性以及土壤的金属含量等。根据不同地质在测试仪器中的不同反应,对该区域的实际地质情况进行查明,具有较高的精确性和技术性。 3基础地质在岩土工程勘察应用中存在的问题 3.1对岩土勘察认识不足 野外地质勘查是获取一手资料信息的有效途径,有利于提高室内勘察报告的质量,为建筑工程的整体质量奠定了基础。但是,在我国目前的岩土工程勘察中,勘察人员由于缺乏对野外地质勘查工作的认识,并不重视野外勘查工作的开展,仅仅将野外勘察工作作为一项任务,并不指派专业的勘察人员进行。导致野外勘查工作的质量不高,数据信息等资料不准确,造成了资源的浪费。由于勘察人员对岩土工程勘察的认识不足,导致勘查技术的选择也较为不合理,勘查工作的质量得不到保障,增加了后期施工的安全隐患。 3.2岩土工程勘察不规范 目前,我国的岩土工程勘察工作的相关规范还不完善,勘察的流程和环节还不明确,导致在进行实际的勘查工作时,一些工作人员的操作不科学,并不能按照相关流程进行,导致岩土工程勘察的结果不准确,影响勘查工作的质量。另外,一些管理人员对岩土工程勘察的认识也不够,使得监督工作的开展没有落到实处,管理效率较低,使得勘察报告中的信息数据不准确,不能为后期的施工提供科学合理的依据。我国的岩土工程勘察工作中只有部分人具有专业的知识和技能,大部分勘察人员的工作能力和工作经验都不足,导致勘查结果的准确性得不到保障,岩土工程勘察工作的价值得不到有效的发挥。 3.3室内测试结果不准确 岩土工程勘察工作中应该根据实际情况选择合理的室内测试形式,将岩土样品及时的送达,按照相关标准和操作要求进行室内测试实验,保证室内测试的及时性和准确性。但是由于目前的室内测试实际操作过程中,一些工作人员,并没有认识到岩土样品及时性送到的重要性,土壤样品得不到良好的保存,导致经常发生室内测试的结果不准确的情况,从而导致工程的施工设计出现问题,对建筑工程的整体质量带来不利的影响。 4基础地质在岩土工程勘察中的应用 4.1在野外勘察中的应用 野外勘查是岩土工程勘察中的重要环节,通过野外勘察,对岩土工程的整体情况进行探测和收集,通过对这些信息的研究和分析,对该地区的地质和岩层分布情况进行总结,为工程施工提供依据。在进行野外勘查时,要注重以下几点:①要对勘察工作进行分层,对探测到的信息根据所分的层次进行记录,保证信息的完整性和准确性;②在利用钻机进行钻孔勘探时,应该对钻孔进行集中勘探,记录勘察的结果;③在进行原位测试时,应该严格根据相关规定的标准和流程进行。进行静力触探试验时,为了降低零漂现象的发生概率,减少试验所受的外界干扰,应该确定好探测的深度,并及时的记录温差情况。在进行标准贯入试验时,根据规范校正杆长和钻孔深度,确定具体测试位置,对标准贯入下降情况进行检测,保证贯入到勘测的软层中,确保勘查数据的完整性和准确性。 4.2在资料收集中的应用 在进行岩土工程勘察时,由于不同工程的岩土情况也各不相同,且一些岩土结构较为复杂,所以,很难通过短时间的勘察获得所需的数据信息。因此,为了保证工程的顺利开展,必须通过岩土工程勘察搜集与地质相关的信息。在勘察后期的搜集资料是为了保证勘察工作的准确性,避免由于勘察错误影响施工的质量。因此,资料搜集是岩土工程勘察工作中的重要内容,是对基础地质技术勘察的补充和完善。例如,在野外勘察工作的后期,应该对基础地质进行划分,搜集勘察后的相关地质资料。由于在进行野外勘察时,是多台钻机同时进行勘查工作的,因此,应该安排专门的人员进行资料搜集工作。在进行静力触探试验时,温差的大小对触探指标将会造成一定的影响,通过分析后期的地质资料,排除其中不确定的因素,对其中的软土信息进行确定,避免后期施工中出现岩土坍塌和变形。 4.3在室内测试中的应用 在进行室内测试时,为了避免因为样品放置时间过长而导致的样本性能变化,因此应该在获得样本的最短时间内对样本进行测试。现阶段,我国在进行原位测试时还存在压力值不标准和数据重复、冲突等情况,为了解决这些问题,在进行室内测试时,应该严格按照相关标准进行,不断的提升室内测试的准确性,降低岩土工程勘察的成本。根据实际的岩土结构和性质,选择合理的采样设备。例如,收集硬质岩土采用单动或双动二重管区取土器,收集软土样本采用薄壁取土器,在进行样本的收集时,应该保证岩土样本的完整性。因为不同的岩土具有不同的性质,在进行室内测试时要充分的考虑岩土的性质。例如,软土的抗压力较低,含水量较高,在进行测试时应该充分考虑这两个性质;黏土的测试应该考虑黏粒含量对测试结果的影响。在进行剪切时,应该将渗透系数控制在6~10cm/s以下,进行快剪试验。表1为某工程基础地质工作内容表。 5结束语 我国土建工程的快速发展促使岩土工程勘察技术得到了较大的提升,但是,现阶段我国基础地质在岩土工程勘察应用中还存在一些问题,必须对相关问题进行分析和解决,以促进基础地质技术的不断完善和岩土工程勘察的顺利开展。在进行实际的岩土工程勘察时,应该根据勘察地区的地形地貌等实际情况,选择合理的勘查技术和勘查设备,提高岩土工程勘察工作的效率,保证勘察数据的真实性和准确性,为工程项目的顺利开展提供准确的信息资料。 地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质问题浅议 摘要:在各类土木工建筑程项目建设施工的过程中,岩土工程勘察工作一直是非常重要的一个环节,并且发挥着十分重要的作用。做好岩土工程勘察工作,提升勘察质量和勘察效率,这样可以更好地对于水文地质情况进行了解,及时和提前发现各类问题,提升后续施工的安全性和稳定性,减少各类返工和质量问题的出现。作为土木工程的基础,岩土勘察工程本身实现了对于地下水文等相关信息的有效判断,这些判断也让后续工程项目的建设施工具备了一个可行的执行方案数据保障。因此结合实际情况,对岩土工程勘察中需要解决的水文地质问题进行了分析和探究。 关键词:岩土工程;工程勘察;水文地质;工程施工;建筑工程 1引言 在当前社会经济快速发展的过程中,我国建筑行业也处于一个快速发展的阶段,各类工程项目建设活动的开展,也对于岩土工程勘察工作提出了很大的要求和挑战。在工程项目建设施工的过程中,我们应该重视水文勘察工作的有效开展,积极推进相关调查工作,这样才能为工程项目建设工作的顺利开展提供可靠的保障。 2岩土工程中水文地质问题的重要影响 在当前社会进步和经济发展的形势下,人类进入了一个新的发展阶段,同时这一阶段中人们的生产、生活以及各类建设行为也受到了各类自然灾害的影响。很多地震、台风、泥石流、洪涝灾害等,都与地下水文问题密切相关。地下水文和岩土结构之间有着密切的关联和影响,同时本身一旦出现了地下水文地质问题,也会很有可能引发各类严重的地质灾害。第一,工程整体影响。对于土建工程来说,水文地质问题本身对于工程的基础工程有着十分严重的影响。如果地下水文对于地基造成影响,那么就会导致建筑本身的地下室潮湿、土壤盐碱化等问题,建筑物本身受到严重的腐蚀作用,从而引发各类问题。在工程施工之前,应该在岩土工程勘察阶段,对于地下水对基础工程可能产生的影响进行切实有效地分析。第二,基础埋深的影响。岩土工程在实际施工活动开展的过程中,其应该对于地下水文地质的动态和基本情况进行了解,同时也要对于一些具体的细节问题进行掌握。如果存在地下水,那么基础埋深则应该对于地下水位高度进行考虑,同时采取有效措施对于水位进行控制和降低。在基础埋深过程中,也要对于承压水进行考虑,避免开挖过程中出现承压水冲击的问题。一般来说,在工程施工中为了节约成本,其往往会利用天然地来进行施工,同时这种天然地本身的施工也较为方便。但是,如果其本身地质情况不够稳定,存在一定的基础沉降问题,那么其就很难对于工程设计方面的需求进行满足。这时候,应该在岩土工程勘察完毕之后,结合实际情况,对于地基采取有效措施进行处理,保障承载力符合工程施工要求和标准,确保抓好质量符合施工标准。同时也要对于后续开挖工作中土地转化的问题进行科学分析,这也需要技术人员予以重视和关注。第三,支护方面的影响。在现代城市发展建设中,城市中越来越多的高层建筑也为工程施工提出了很多新的要求。在一些具体的施工环境下,垂直开挖往往成为了工程开发的重要选择方式。在进行开发的过程中,很多情况下都会结合实际第二次情况来选择抽水的操作方式,对于地下水位问题进行控制,进而控制土侧压力问题。但是,如果在实际开挖的过程中对于地下水位的控制不到位,那么就会造成如果水位突然下降,从而同时引发一些沉降和变形等问题的出现。在实际施工之前,应该展开全面有效地勘察。水位地质问题对于工程的整体施工有着很大的影响,同时也会影响工程的耐久性和稳定性。我们必须要重视勘察工作,并且确保勘察质量和效果,这样后续施工才能得到更好地保障。 3岩土工程勘察中应该重视的问题 第一,明确勘察工作的重要性,做好勘察工作的充分准备。水文地质本身和岩土工程有着密切的关联,在一些特定区域,其水文地质情况十分复杂,如果前期不够了解,那么后续的施工就会受到影响。为了让工程施工具有足够的稳定性和安全性,我们就应该重视对于各类水文地质灾害的有效预防。在建筑工程施工开始前,必须要做好施工地点的岩土地质勘察工作。施工单位必须按照建筑工程岩土地质勘察要点对岩土地址进行全面的检查,准确的反应现场地质情况,并对地质情况来选择适合的勘察方式,让勘察的效果得到有效的保障,同时也为后续地基施工提供重要的参考依据。具体勘查工作开展落实中,首先要进行初步勘察工作,这一阶段应对施工地点内的不同位置进行稳定性评估,同时探讨地基的岩土状态以及技术条件的合理性,并且为建筑的布置以及地址问题解决方案的制定提供科学依据。对工程区域地层的结构特点以及分布情况进行了解与把握,在对不同深度岩层采样样本深入分析的基础上保障岩土勘察当中的指标能够测定的更为顺利、有效。在勘察工作开展之前,相关施工单位要对施工地点的施工可行性进行勘察,分析当地的岩土地质环境是否适宜建设建筑工程。在进行可行性勘察时,要注意搜集施工地点内的所有地质资料,如地形地貌、地震情况以及附近建筑地质条件等讨。第二,勘察自然条件。岩土工程勘察工作是各类土木建筑工程和岩土工程开展的基础,是对于岩土数据进行提供的必要保证。我们应该从更加科学的角度进行勘察,同时结合当地自然环境的特点进行分析。一般来说,自然条件的勘察应该对当地有地下水文、地形地貌等方面的问题进行充分的考虑,同时结合实际情况给予后续施工一个有效地勘察方案保障,做好对自然条件方面问题的充分理解。第三,勘察地下水位。地下水位问题直接影响了建筑的安全、地基的施工,是非常重要的勘察资料和内容。在实际施工之前,岩土工程勘察工作应该重视对地下水位的勘测,同时了解最近几年期间施工区域的水位变化情况,同时对于最低水位和最高水位也要进行标注。地下水勘测的过程中也应该对于一些不排水关系进行充分的掌握。第四,勘察含水层和隔水层。含水层和隔水层本身在勘察过程中,应该及时掌握地下水的流向、类型、变化幅度、水位等多信息,并且结合所掌握的情况,通过分析和计算,为后续水文地质问题对于建筑材料本身产生的腐蚀作用进行分析和判断。第五,勘察工作的开展为基础施工的有效准备。对岩土勘察工程施工来说,充分的了解地质条件是非常关键的这对于地基阶段的施工来说是非常重要的。若勘察数据本身不够准确,那么后续地基施工就会存在一定的问题,同时建筑的耐久性和安全性也会受到很大的影响。针对基础施工的实际需求,勘查工作的开展也应该围绕其需求进行调整,并且有侧重点地对于地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行了解,确保勘查效果和有效性。 4结束语 总而言之,在当前我国城市发展建设的过程中,很多建筑工程项目投入建设和使用。在各类建筑通风工程项目建设施工的过程中,水文地质问题的有效发现依赖于勘查工作的有效开展落实。我们应该提出有效地方式进行应对和解决当前勘察工作开展中的问,这也是确保工程施工效果和质量的前提保障。我们应该重视岩土勘察工作,并且从更加科学的角度入手,确保勘察工作开展质量与效果。 作者:周闽敏 单位:温州工程勘察院有限公司 地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质研究 摘要: 通过分析水文地质对于岩土工程勘察的影响,研究了目前对于岩土工程勘察中的水文地质的应用,最后为更好的利用水文地质,尽量避免它在岩土勘察中的危害,发挥出其应有的作用,提出了一些建议。 关键词: 岩土工程;水文地质;勘察 随着经济的发展,从商业住房到基建工程,建筑行业都得到了快速的发展。而岩土勘察作为建筑工程中重要的部分,发挥着极大的作用。在岩土工程勘察中,有很多的影响因素,目前实际操作中最容易忽视水文地质的勘察工作,导致危害的发生。我国地形多种多样,地下水质情况也是十分复杂,所以再岩土工程勘察的过程中对水文地质进行勘察是十分有必要的。 1水文地质对岩土工程勘察的不利影响 地下水文地质与岩土工程勘察之间有着密不可分的联系,在建筑工程进行基础埋深时,必须先勘察地下水,如果有地下水的存在,那么基础埋深必须要在地下水位以上,如果地下水位较高,就必须采取降低地下水位的措施,而在这个同时要考虑地下水压力对地基的影响。突然降低地下水位,减少岩土压力,地下水从高处往低处流,在地基层内部发生渗流,必定会对相邻的建筑物产生一定的影响,很容易引起地面沉降等事故发生。地下水不仅对地基产生影响,对地面上方的建筑物也会有很大的影响。当地下水面过高时,建筑物会很容易潮湿,同时,地下水会增加土壤的盐渍化,从而增强建筑物自身的腐蚀,减少建筑物寿命,威胁建筑物安全。水是我们的生命之源,但是在建筑工程中,如果对地下水文勘察不引起足够的重视,很可能发生地面沉降、流砂、基坑突涌等问题,可以说地下水直接影响着岩土工程的施工环境和建筑安全等,所以在岩土勘察中我们必须要考虑到水文地质的不利影响并且尽力去避免。根据地下水的特点,我们可以将地下水分为留滞在上层的地下水、承压水和裂缝水三种。而地下水对岩土工程勘察的不利影响主要来自地下水位的升降和水力作用。 1.1地下水升降对岩土工程勘察的不利影响 地下水的上升原因有很多,自然降水和人为的灌溉都会导致地下水位一定量的上升。地下水上升容易导致岩土层的软化问题,从而引发滑坡等灾害,严重威胁中建筑工程安全。而地下水位的下降大都是由于人为原因造成的,人类滥用地下水源,导致地下水位下降,造成地表干裂,带来地面崩塌等灾害,同时地下水源枯竭,水质恶化等问题也严重影响了人类自身的居住环境。其次,地下水位频繁的升降会导致岩土层不均匀的胀缩,从而导致岩土变形、软化等,降低对建筑物的承重力,严重威胁着建筑工程安全。 1.2地下水力作用对岩体工程勘察的不利影响 一般在天然状态下,地下水的压力很小,不会造成什么不利的影响。但是人为活动导致地下水压力发生变化,破坏了天然的平衡,在这样的变化中往往很容易导致基坑突涌和流砂等灾害。地下水在地下流动的过程中,会带动地下岩土层中的岩土颗粒的流动,这个过程中必然会引起能量的损失,根据能量守恒和作用力相互性原理,水流动的过程中地下水给了岩土颗粒作用力,而岩土颗粒也会给水流带来阻力和拖拽力,同时这种力量也被称之为地下水渗透力。由于渗透力的存在,给岩土层内部的压力带来了不小的变化,对岩土层的稳定产生着一定的影响。 2岩土工程勘察中的水文地质勘察主要内容 对于地下水文地质对岩土工程勘察可能产生的不利影响,我们必须通过全面的水文地质勘察来避免和解决。了解并预估水文地质可能对建筑工程产生的影响,并提前做好预防措施。查明相关的水文地质条件,包括该地区的自然地理和气候条件、地质条件、地下水位勘察、隔水层和含水层勘察等。尤其要重视和重点勘察水质,掌握建筑工程区域的水质变化和升降变化,针对不同的情况采取针对性措施,来保证岩土层的稳定性,从未维护建筑工程的安全。最后要预测到地下水对岩土工程所带来的影响。总而言之,在岩土工程勘察中的水文地质勘察内容主要就是考虑地下水对岩土工程施工所带来的各种影响,比如地下水活动对基础持力层所带来的影响;地下水位改变亦或者是人工降水,对地表沉降所带来的影响等等。 3防治水文地质对岩土勘察的不利影响的措施 利用回灌系统和降水系统设计,在地下水位过高的时候利用降水系统设计来把水位降低至基坑底面以下,在地下水位过低的时候利用回灌系统设计对岩土层进行灌水,使得岩土层保持压力平衡。还有抗浮设计等。同时,按照不同的情况对重点的水文地质问题提出防治措施,比如,对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土以及混凝土内钢筋的腐蚀性,对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应该着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。 作者:徐伟 单位:贵州大学资源与环境工程学院 地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质问题 摘要: 本文主要论述了岩土工程勘察中水文地质的相关问题。 关键词: 岩土工程;水文地质;参数测定 引言 在近些年中,水文地质问题在岩土工程勘察过程中起的作用越来越大,水文地质问题能够有效的加强工程施工的稳定性以及安全性,而在岩土工程勘察中,应当采取科学合理的方法对各类水文地质问题到相关参数进行全面的勘测,并以勘测结果为基础对某一区域岩土工程的实际情况作出客观而正确的评价。 1岩土工程勘察中重视水文地质问题的重要意义 水文地质问题是工程前期勘察、工程设计、工程施工过程中的主要影响因素,工程地质和水文地质两者之间具有较大的联系,其相互作用相互影响,水文地质问题是工程基础环境和岩土体主要组成部分,因此地下水的具体情况能对建筑工程的安全性以及稳定性产生直接的影响,但就现阶段而言,我国部分工程在实际勘察过程中,其勘探结果极少涉及水文参数的有效利用等方面,同时,水文地质问题仅仅被看作一个象征新的工程程序,因此,水文地质在很多工程勘测活动中仅仅停留在对某一区域水文地质做出一个简单的评价,但值得一说的是,在部分地区停地质条件较为复杂的山地区域,因为忽视了水文地质的问题,最终导致了地下水倒灌等工程问题的发生,导致了工程停工。因此,岩土工程勘察中对水文地质问题的重视从一定意义上而言是对工程质量的重视,重视工程中水文技术问题,可以对工程中潜在的隐患进行有效的预防和及时的提出相关的处理措施。在有效减少地下水对岩土工程的危害性具有极为重要的意义。 2地下水引起岩土工程危害 地下水对岩土工程的危害主要表现在地下水位的升降以及地下水动水压力的变化而对岩土工程的危害,地下水位的变化一般包括了地下水位的下降、地下水位的上升、地下水位频繁升降,地下水位频繁升降最终会引起建筑物发生膨胀性岩土膨胀变形等问题,地下水动压力作用会引起管涌、基坑突涌、流砂等工程危害的发生。 3岩土工程勘察中水文地质勘察的相关要求 岩土工程勘察必须对以下四个方面的具体条件进行勘察,对这些方面的具体数据进行全面的收集。 3.1自然地理条件 自然地理条件,在一般情况下具体包括了地形地貌、气象水文特征等方面,地形地貌具体是指工程区域周围平原或者高原特征、水系特征等等。气象水文特征,具体是指工程所在区域属于哪一地带的气候。 3.2地质环境条件 地质环境条件,具体包括了工程所在区域的基底构造、地质构造特征、第四系厚度控制、新构造运动、地层岩性等各个方面的内容。 3.3地下水位情况 而对于地下水位情况的具体要求是需要勘测工程所在区域2~5年左右的最高地下水位、最低地下水位、对水位变化趋势加以了解,同时对地下水补给排泄条件、地下水补给关系、地表水对地下水位的影响等等,值得一说的是,地下水位的不断变化必然会对岩土工程造成直接的影响,其也是工程勘察的主要内容之一。 3.4各类水层埋藏条件 各类水层埋藏条件一般指的是各个含水层、隔水层具体的埋藏条件。包括地下水的具体类型、地下水位、地下水流向、地下水位的变化、主要含水层分布区域、含水层厚度、含水层埋深等等,以上各个方面都必须经过现场试验测定水文地质参数以及测定地层渗透系数等等。以此来判定该区域地下水对建筑材料的腐蚀性、冲刷性等等。 4案例分析 4.1案例概况 本文以某市工程建设为例,对岩土工程中水文地质勘察的主要内容进行了简要的分析介绍。该市此次工程建设以地下水形成自然条件以及水文地质特征为基础,将其封为两个不同类型的水文地质单元。即便是地台区以及原平原区。无论是平原区还是台地区,其大部分区域都被第四系松散堆积层所覆盖,在平原区,地下水类型是松散堆积砂卵砾石层孔隙潜水,其第四系松散堆积层厚度较大,分布较广。而台地区既然埋藏较浅、局部地区基岩出露、地下水类型白垩系砂泥岩裂隙孔隙水,台地区上层覆盖着少量第四系松散堆积层,其主要是粘土。在此次工程中,因为勘查区域仅仅是该市区西部的小范围勘察,同时因为地下水用藏条件不高、水含量较小,因此,在本文中主要分析平原区含水层。 4.2含水层埋藏分布条件 在该市的此次工程中,工程区域第四系孔隙潜水分布较广,及各个区域地质透水性均不相同,其具体是具备统一水力联系的孔隙含水岩为主要组成部分,含水层主体经过勘查得出具体由上更新统上段主要是含泥沙粒卵石层以及之下的上更新统下分段风化泥砂卵砾石层构成。且该施工区域的河渠故道呈现出条带状,和叠加在河渠故道的全新砂卵砾石层共同构成了施工区域内土地四系孔隙含水岩组,以松散堆积成因类型、相互叠置关系、形成时代为基础,可以把平原区松散堆积孔隙潜水具体划分为冰水流水堆积成含泥沙卵砾石层孔隙潜水、平原河间二级接地。一级阶地冲洪积层卵砾石层孔隙潜水、河道漫滩。施工区域内地下水具备水流交替循环强烈、水位恢复较为迅速的特征,摆在该区域含水层西面较厚东面较薄,北面较厚南面较薄的特征,因此该区域的富水程度随着含水层的厚度减小而减小,工程区域内部既然主要组成部分是砂质泥岩、泥质砂岩、紫红色的泥岩等等。都是该区的地下水赋存在于基岩风化裂隙之中,其含水量不高,其含水量不高较为破碎的地段,有很大概率会形成局部富水区域,最后勘测得出,该区域渗透系数为0.027~2.011m/d,平均为0.441m/d。属于弱中等透水层。 4.3地下水条件 在此次工程中地下水条件具体包含了地下水补给、地下水排泄、迳流等方面。在该区域地下水补给主要是降雨入渗补给、地下水侧向迳流补给。因为该是属于中亚热带季风气候,气候终年湿润,四季较为分明,年平均降水量保持在947mm上下,年降雨保持在150d左右,因此,该区域降雨入渗补给的水量是该区域地下水补给总量的25%上下,值得一说的是,该区域的地貌、地形、包气带岩层裂隙性、岩层厚度都会对降水入渗补给产生一定的控制作用。台地区多为粘土,结构较为紧密,孔隙少,因此降雨入渗系数也随之变小,降雨一般情况下都会转化为地表径流,渗入地下的水量少之又少。而平原区地形较为平坦。有利于降雨入渗。而地下水侧向径流补给主要是平原区地下水径流运动的方向是由西北向着东南流动,东部山区基岩裂隙水是台地区地下水主要的侧向补给,而地下水径流以及排泄可以该市地下水的特点为基础分析得到结果。该市西北部以及北部处在冰水流水堆积扇地下水所在的径流带以及排泄带过渡区域,因此,如果在天然情况下,地下水等多部位水位线部分必定会和河流流向实现正相交,部分区域的地下水开始微凸,同时向上流动,其水力坡度平均值具体是2.6%上下。该市在近些年的发展中,河道区域均采用条石浆砌进行加固,其河道抗洪能力较强,河流排泄地下水量大幅度减小。 4.4地下水动态特征简析 经过此次的工程勘测,该区域的地下水水位呈现出东部埋深较深同时其水位变幅较大,季节性变化较为明显,西部水位埋藏较浅,水位变化幅度较小。总体而言,施工区域的地下水水位沿河岸一带水位较高、河中间区域较低,其水位西北较高东南较低,区域内地下水位变化幅度在1.0~3.0mm,其具体埋深为3.0~5.0mm左右。同时该区域的地下水会受到大气降水入胜以及农业回灌水等多种因素的影响,同时周期性较为明显,例如,在每一年的1~4月份,该施工区域内地下水位呈现出下降的特征,而从5月份开始,其地下水位开始受到降雨的影响缓慢回升,在7~12月份之间,农业大春回灌期和汛期相互叠加,该区域的地下水位达到顶峰,之后又开始缓慢下降。 5结语 综合全文而言,水文地质问题一直以来是岩土工程勘察中不能忽视的重要因素,所以在具体工程中,必须要对工程区域的水文地质条件进行全面的分析了解,如此才能有效的保证工程质量。 作者:樊俊锋 陈红磊 单位:江西省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质大队 地质勘察论文:岩土工程勘察设计与水文地质问题分析 摘要: 作为岩土体中的重要部分,地下水不能仅看作一种环境因素,它还能对岩土体性质造成直接影响,继而威胁到整个岩土工程。因此水文地质问题是实施工程项目时必须重视的环节,岩土工程勘察设计有着至关重要的意义,必须保证资料的准确获取,通过对关键因素的把握,提高岩土工程勘察设计的效率。文章对水文地质影响岩土工程的因素,勘察时的重点,以及提高岩土工程勘察设计的策略进行探讨。 关键词: 岩土工程勘察设计;施工;水文地质 实地调查、资料获取和研究是岩土工程勘察工作的基本内容,以对工程施工区域的水文地质结构有充分的把握,其主要包括以下内容:地下水类型;地下水位;含水层的分布;地下水补给等。 1水文地质影响岩土工程的主要因素 1.1地下水下降 在实际工程中,地下水位的下降或将造成非常巨大的影响,比如导致地层、岩层出现悬空状况,让原本岩土工程结构的支撑力逐渐失去,继而出现一系列的地质问题,如地表下沉和崩塌等,对整个施工结构造成很大的威胁。不仅如此,当地下水位出现下降情况以后,会直接增大施工区域内沉降和地裂的幅度,加上严重的地表塌陷情况,将对整个土层基础持力造成影响,大大降低施工结构的稳定性。 1.2地下水上升 在施工建设中,地下水上升也是一种常见的状况,主要原因是地质的降水、地质的变化,以及其它不确定因素等。当岩土工程出现地下水上升时,其会出现如下问题:①下降地基的承载力,因为土质的力学性质、物理性质都将因为水位的上升而遭到破坏,出现土地的软化和饱和情况,继而下降岩土结构的承载力;②岩土极易出现崩塌和滑移的可能,当下降地基承载力以后,本土会因此产生形变和滑移的情况,继而出现更多不可预估的地质问题;③在不断加剧施工主体沉降的条件下,岩土结构的强度会因为黏土地基,以及砂性地基出现再次降低的情况,这样不断累积沉降量,将会使地表出现盐碱化和池泽化。 1.3地下水反复升降 通常情况下,地下水的流动都是具有一定规律的,其大多顺着通道或者轨迹进行,这也将导致升降反复问题时常出现在施工建设过程中。当出现水位上升时,会膨胀土体和区域内的岩土,而当下降水位时,则会收缩本土和岩土,这种反复的升降会直接减弱岩土层本身具有的弹性恢复功能,并直接影响到整个施工建设的质量。同时,地下水的反复升降还会对岩层中的胶结物造成影响,使其逐渐缺失,长期以往会导致土体和岩石层出现松动的情况,继而出现变形。加上进一步加大土体间的含水孔,会对岩土层本身具有的承载力造成影响,最终产生一些不良现象,如管涌、流沙、突涌等。 2岩土工程勘察与施工中的重点内容 在进行岩土勘察时,施工区域内的水文地质条件必须有效把握,勘察过程的质量将直接影响水文情况的有效性。在勘察设计时应当逐一勘察自然地理条件、地质状况、地下水以及地下水位。其中,自然地理条件主要勘察的是地形地貌和水文特征,包括施工范围内的气温、湿润度等方面;地质状况包括地层的构造运动、基底结构、地质岩层、地质构造等;地下水会对整个施工项目造成重要影响,也是勘察设计的重中之重,必须对可能影响项目工程的相关因素进行着重分析,其中包括含水层的厚度、富水层系数等方面;地下水位勘察需要对施工区域内水文情况最近五年的资料进行整理,特别是它的最高水位、补给等,对地下水和地表水的相互影响、规律进行判断,并对地下水位可能产生的变化情况进行预测。水文地质情况不仅会对施工项目的可靠性、稳固性造成重要影响,还会直接影响到它的耐久性。因此岩土工程的勘察设计是至关重要的环节,以发挥出水位地质工作的意义。在岩土工程勘察中,评估水文地质是一个关键问题,必须根据实际情况进行分析,通过地质结构的全面掌握,来保证防范措施的细密安排。同时,在计算岩土工程时必须谨慎仔细,避免人为计算失误而造成误差。如果遇到地质结构、参数等比较模糊的情况下,必须再次做好实地勘察工作,以保证数据的真实性和准确性。 3实施策略 3.1施工前期准备 在项目工程实施以前,对范围内的水文地质信息进行全面收集和分析,以此来考虑可能影响到建筑工程的不良因素,并提前将防治计划做好,保证整改措施的准确制定。不仅需要对天然因素进行充分考虑,还需要对人为因素、工程因素造成的地下水变化问题进行充分考虑,并对岩土层和施工项目可能遭遇的反作用进行评估,以将防御计划进行清晰制定。一般对岩土工程中的水文地质情况进行勘察,应分清楚建筑物的使用特性、建筑类型等。在建筑施工的要求上,结合区域内的水文信息,将可能产生不良反应的区域内进行反复、仔细的勘察,并对相关内容进行取样和实验分析,以实现评估的全面性和准确性。在项目开始以前,必须彻底确定水位、水位变化、地下水类型、地下水变化幅度、土质的渗透性等,以准确判断可能出现管涌、流沙等问题的大致区域,从而减少地下水给建筑物中钢筋、混凝土等材料造成的腐蚀性。 3.2提高施工质量 要将水文地质造成的影响降到最低,其可以从施工角度来着手,比如地下水位中隐藏的一些基础建筑,必须对其进行有效的防腐蚀处理。为了避免建筑钢筋和混凝土出现胀缩、软化等情况,可以选择膨胀土和软质岩层来进行,以提高基础持力层的质量。如果地基基础压缩层土质出现饱和松散时,必须对接下来可能出现的管涌、潜蚀情况进行及时预估,并将防治措施进行制定和落实。同时,相关人员需要有效的计算,并评估含水层在基坑挖掘后产生的数据,对基层底板可能被承压水破坏的几率进行预测。另外,可以通过富水实验和渗水实验来进行准确的预测,了解建筑基体在人工降水后出现的各种问题,并以此而采取准确的措施,保证施工范围内土体的稳定结构。 4结束语 总而言之,在岩土工程勘察设计与施工中,有关于水文地质的相关参数必须采取科学有效的方法来获取和分析,并作出准确的评估,其是保证项目工程质量的关键原因。同时,在进行勘察设计时,每一个环节都需要谨慎对待,通过准确、全面的勘察,以保证设计方案的准确性。 作者:袁明 单位:建材福州地质工程勘察院 地质勘察论文:地质勘察中水文地质问题探讨 摘要:介绍了地质勘察的概念,从岩石水理性质、地下水污染与过度开采等方面,分析了常见的水文地质问题,并提出了相应的解决措施,为同类问题的研究提供了依据。 关键词:水文地质,地质勘察,地下水,岩石 水文地质问题的研究占据着非常重要的地位,在建筑业、工程地质灾害和地质勘查工作中,水文地质工作的重要性不言而喻。近年来,我国建筑行业迅速的发展,也使得地质勘查工作得到了广泛的关注和重视。在水文地质的勘察工作中,实际情况永远都是一切工作考察的前提,在不同的地域,有着不同的水文地质条件,在实际的工作中,要以不同的地质条件为准,有针对性的采取不同的方法和措施,以保证地质勘查工作可以顺利的完成。 1地质勘察的相关介绍 地质勘察就是对地质进行勘测。在实际的勘察工作中,工作人员需要采取各式各样的手段,通过不同的方法,确定合适的持力层和地基的基础类型,之后通过一定的参数计算,确定适合地基的承载力,然后确定相应的措施进行施工。简单来说,地质勘察就是在一定的地域内对其地质等情况进行调查和研究,对这个地域中的岩石、地层、构造等相关信息进行总结和分析。从应用上来讲,地质勘察的应用范围是十分广泛的,古生物的检测和化验,化石煤矿的探测和确定等等都在地质勘查的应用范围之内。 2水文地质简介 地下水的各种变化、运动、分布的规律和其化学物质成分、物理性质以及如何对地下水资源进行合理的分配,这些都是水文地质的研究内容,通过了解水文地质条件,开发利用地下水资源是水文地质勘察工作的主要目的。水文地质勘察工作主要是在野外进行,根据水文地质勘察目的、要求和范围的不同,将其分为综合性的水文地质普查和专门性的水文地质勘探。 3常见水文地质的问题 地质勘察中,水文地质问题给岩石工程基础建筑的处理带来了极大的麻烦,甚至会对地面建筑物的稳定造成影响。为切实保障人民的生命安全,对于每项工程,必须加强水文地质的勘察工作。而在现如今的水文地质勘察中,所面临的问题主要有以下几个方面。 3.1岩石水理性质 现如今,大部分施工工作进行之前对水文地质的勘察仅仅是对岩石的勘察,而不包括对岩石层的勘察。岩石具有水理性质,即当岩石遇水之后会被软化。在地质勘察工作进行时,地下岩石水理性质对于岩石的物理承受力的影响不仅应该被考虑到,而且岩石本身的物理性质也应该是其考虑的内容。在施工过程中,如果基坑材料是以软质岩石为主,那么应该注意的首要问题便是地下水对岩层的软化甚至解崩,为了保证地上建筑物的稳定性,对地下水进行勘测则是必要的。若在施工前未进行勘察,当建筑工程已经进行或者已经竣工时,为了防止掩饰软化崩塌现象的出现,对地下水的治理和地基的加固工作一定要及时进行,以免造成地面建筑的坍塌。 3.2地下水的污染与开采过度 水是生命之源,地下水是人类饮用水的主要来源,其洁净是人类健康的根本保证。常见的水文地质问题中,地下水的污染与开采过度已经成为我们所面临的主要问题。地下水一旦被污染,很难被发现,也就难以及时进行治理,而且地下水流速缓慢,自净能力比较差,被污染之后很难进行自我净化;再者,地下水流动性较强,污染之后很可能快速扩散。另外,对于地下水的开采问题,尽管人们清楚的知道开采地下水过度之后,会带来不堪设想的后果,但是生理的需要,使得人们在即使知道后果的情况下也不断地对地下水过量开采。过量开采地下水会导致地下水位下降,进而导致地面的干裂,塌陷与下沉;地下水位下降后,会导致岩土工程的收缩变形,地面上的建筑物特别是小型建筑物会受到严重影响。针对以上问题,首先,我们可以利用地下水水流速度缓慢的特点,与时间赛跑,在被污染的地下水大面积扩散之前,及时将已经被污染的地下水控制在一定的范围之内,加以净化。其次,我们应该对地下水污染和过度开采带来的危害进行宣传,积极地普及地下水的保护知识,提高全民保护地下水的意识。 3.3地质勘察中其他水文地质问题 除了地下水污染和过度开采的水文地质问题之外,水文地质问题还包括土地沼泽化,盐渍化。土地的盐渍化,会增强土层对地下建筑物的腐蚀能力;而土地的沼泽化,会导致地下水进入地下楼层。上述水文地质问题即使具有区域性和时间性,但在岩土工程施工时依旧有可能会遇见,我们应该对水文地质问题予以足够的重视,将水文地质勘察工作顺利进行,为每一项岩石工程的顺利进行提供保障。 4地质勘查中常见水文地质问题的解决措施 4.1加强对工程地质勘察规范学习 经过几十年的发展,我国的地质勘察工作已经具备了完善的规范体系。作为地质勘查人员在实施工作时的主要依据,这套规范体系明确的说明了地质勘察的目的,对地质勘查所要运用的方法和评价都做出了可行的规定。所以,在地质勘查技术人员开展相应工作之前,对规范的内容,要求以及施工方法都应该进行了解,在进行施工时,应该按照规范要求进行施工。在对该类规范进行学习的基础上,技术人员应该不断地充实自己的理论知识,在工作中提高自己的实战水平。 4.2重视水文地质问题对地质勘察的影响 在水文地质勘察的过程中,地下水位的下降、潜水位上升的幅度变化、地下含水层的厚度分布情况以及水压力的分布情况等都是其面临的主要问题。考虑到地下水在施工过程中对于施工的顺利进行以及在后期对工程质量可能会造成的影响,在水文地质勘察中,应该对其做出详细评价,包括对于上述的岩石水理性质以及土地沼泽化问题等等,都应该做出详细说明,以引起施工单位的高度重视,并且要根据所做评价中的问题,制定和采取一系列可行的措施和方案,将水文地质对工程质量带来的负面影响降低到最小。 4.3重视地下水埋藏状况的调查 在进行地质勘察时,对于勘察目标一定要时刻明确,必要时设置相应的勘察体系,明晰地下水埋藏的情况,对于地下水的类型、流向要有明确的判断,当地下水位有所变化时,根据其变化幅度,分析评价地下水对建筑材料的腐蚀程度,对于可能出现的突涌、流沙等一系列有可能对工程质量造成威胁的情况制定相关的防治措施,避免水文地质有可能给工程安全带来的隐患或者将其降低到最小。 5结语 在地质勘察的过程中,水文地质问题不容乐观。由于水文地质勘查问题没有得到足够的重视,再者,在施工的过程中,地形的复杂性使得一些隐患没有得到及时的发现和解决,所以经常会出现地下水渗漏的问题。地下水渗漏对施工工作的影响极大,严重影响了施工进度,甚至可能造成停工,对物力、人力和财力也造成了很大程度的浪费。地下水的开采过度,也使得地面下降严重,地上建筑变形,甚至导致地上建筑的崩塌。对水文地质问题进行研究刻不容缓,对岩石层以及地下水文地质相关情况掌握得越充分,则施工时产生问题的可能性就越小,工程的质量和进度都会得到提高。人们的生活离不开洁净的水资源,而地下水的严重污染以及过度开采会对人们日常的生活造成很大的威胁。面对以上水文地质问题,我们要做的不仅仅是分析问题,而且应该针对以上问题提出相关防御以及治理措施。 作者:许晶晶单位:山西省煤炭地质水文勘查研究院 地质勘察论文:工程勘察中水文地质监测探究 摘要:在岩土工程建设中,勘察工作是保证工程顺利施工的前提和基础,尤其是水文地质监测,具有非常重要的意义,需要工程勘察人员的重视,充分分析水文地质条件对于工程建设的影响,采取相应的处理措施,保证工程项目的质量和安全。本文结合水文地质勘察工作的内容,对其中存在的问题进行了分析,并提出了强化水文地质监测的有效措施。 关键词:工程勘察;水文地质监测;强化措施 前言: 在经济发展的带动下,我国的各类岩土工程项目的数量不断增加,在施工过程中,不可避免的会遇到一些特殊的地质地形,在这种情况下,为了保证施工的顺利进行,保证工程质量和使用安全,做好工程勘察工作,是非常必要的。水文地质监测是岩土工程勘察的重要组成部分,其监测质量直接影响着整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视,构建科学合理的工程勘察系统,确保工程项目预期目标的顺利实现。 1、水文地质监测的内容 在岩土工程建设中,水文地质与工程地质有着非常密切的联系,其监测质量直接影响了整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视。通常来讲,在工程勘察中,水文地质监测和主要内容包括以下几点:(1)地理条件,包括了施工区域的地形地貌以及气象水文特征等;(2)地质环境,包括工程施工区域内的地质构造、基地构造、地层岩性等方面的内容;(3)地下水位,包括最近几年内区域地下水最高水位以及水位变化情况、地下水补给排泄条件、地下水与地表水的补排关系,以及气候因素对于地下水位的影响等;(4)含水层和隔水层,包括埋藏条件、分布状况、地下水类型、水位、流向,结合现场试验,测定地层渗透系数等参数,判断地下水对于建筑材料可能造成的影响和危害等。 2、水文地质监测中存在的问题 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质监测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。水文地质监测中存在的问题主要体现在以下几个方面: 2.1缺乏足够的重视 在当前市场经济背景下,市场竞争的日趋激烈,对于企业提出了更高的要求,如果水文地质监测无法跟上市场发展的步伐,无法有效满足市场需求,则必然会影响到工程勘察的进步以及企业的长远发展。 2.2缺乏专业技术人员 勘察人员的专业素质和实践经验对于水文地质监测工作的影响是非常巨大的,而从目前来看,高端技术人才缺乏是工程勘察中存在的主要问题之一。许多从业人员并没有经过专业的岗位培训,没有能够熟练掌握专业勘察知识和技能,对于水文地质的认知也没有及时更新。另一部分勘察人员虽然实践经验丰富,技术熟练,但是缺乏理论知识的配合,难以有效满足现代水文地质监测的要求。不仅如此,在人员之间,没有建立互帮互助、紧密联系的团队体系,缺乏相互沟通和配合。 2.3缺乏先进的技术支持 在岩土工程勘察中,没有建立专业的水位地质监测体系,缺乏相应的配套设施,缺乏科学的管理,技术力量薄弱,加上人员的监测观念落后,导致水文地质监测工作的安全缺乏保障,影响了监测工作的顺利进行。 2.4缺乏完善的规章制度 在工程勘察中,并没有相对完善的规章制度,导致水文地质监测缺乏政策性保障,缺少法律依据,导致水文地质监测没有能够满足制度化、标准化和规范化的相关准则。 3、强化工程勘察中水文地质监测的有效措施 3.1做好地下水风险预测 在岩土工程施工前,勘察人员应该明确地下水可能对岩土体和建筑材料的危害,预测建筑工程施工中存在的风险因素,设置相应的预防和应急处理措施。地下水对于工程的危害主要体现在三个方面,一是对地表建筑的危害,如过度抽取地下水,导致地表塌陷,造成建筑物出现应力裂缝、结构变形乃至倒塌;二是对地基工程的危害,如地下水较多且流速大,可能会导致地基岩土松动流失,影响基础的稳固性;三是对基坑工程的危害,如在基坑施工过程中,通常都需要通过抽水的方式,适当降低地下水位,在这个过程中,如果不了解地下水的具体情况,就可能导致基础部分土层的突然下沉,影响施工安全。在水文地质监测中,岩性是划分地下水类型和含水层的基础,通常一定类型的岩石,会赋存对应类型的地下水,不同类型岩石赋存的地下水类型如下表所示。通过对岩土密度、地下水位等的综合分析,结合相应的计算结果,可以对建筑材料的性能进行合理选择,保障工程项目的质量和安全。 3.2对岩土层水文地质进行监测评估 勘察人员应该清楚的认识到,在不同的环境中,不同的物象对于水文地质监测的要求有着很大的区别,因此,在勘察过程中,应该对当地水文地质的相关历史记录进行查询,找出影响水文地质的因素。应该加强对于水文地质有关的建筑物和岩土层的监测和评估,结合当地的水文地质条件,制定严谨的预见方案,将其作为后期工程的参考依据,并在施工中,对方案进行不断调整,预测水文地质可能对工程建设造成的影响和危害,采取切实可行的防治措施。 3.3制定相应的规章制度体系 水文地质监测体系直接关系着工程勘察体系的整体效益,是一项比较复杂和繁琐的工作,而对于勘察人员而言,要想保证水文地质监测和合理性和有效性,充分发挥水文地质监测的作用,就必须确保监测体系具有法律层面的约束力和规范性。在制度上,应该从人员、设备、技术等方面,做出明确的规定。例如,对勘察人员的专业素质以及必备能力进行限定,保证检测人员能够满足相应的岗位需求;立足水文地质监测工作的要求,提升设备的现代化水平,确保监测任务的有效实施;在技术层面,要求监测方案的合理性和可行性,能够满足勘察工作的实际要求。 3.4明确监测任务 在进行水文地质监测的过程中,应该对监测任务进行明确,从监测内容出发,选择科学合理的方法,利用各种各样的监测工具,保证监测工作的质量和安全。而在后期监测任务中,施工人员和管理人员应该服从上级部门的管理,主动接受审核,同时定期对监测设备进行定期维护,确保水文地质监测工作的基础条件能够符合现代化的要求。 3.5强化监测人员培训 在科技发展的带动下,各种先进的技术设备不断涌现,对于人员的专业素质和能力提出了更高的要求,水文地质监测工作需要更多的综合性人才。在人员配置方面,必须重视技术人员的采用,设置相应的专题讲座和技能培训,定期对员工进行教育和培训,同时对其专业技能和理论知识等进行考核与评定,不断提升监测队伍的整体素质。不仅如此,还可以邀请专家,对员工进行相应的技能指导,以及先进技术和设备的使用指导,加强员工之间的经验交流,创设相应的学习环境,促进水文地质监测技术的不断提高。另外,还应该加强安全教育,引导员工树立相应的安全意识和风险意识,使得其能够主动关注自身安全和工程安全,减少和避免安全事故的发生。 3.6将工程勘察与水文地质监测结合起来 在岩土工程建设中,应该结合水文地质情况以及具体的工程项目,选择恰当的水文地质监测材料,避免因材料选择不当而导致监测结果出现误差的情况。同时,应该对监测设备与工程勘察设备存在的互通之处进行有效把握,在设备使用过程中,适应彼此的操作流程,对不同的水文地质条件,有着不同的工程勘察方法和监测方法。 结语: 总而言之,在岩土工程勘察中,水文地质问题一直都是一个不容忽视的问题,勘察人员应该充分重视起来,不断对自身的专业素质和技术知识进行完善,探索更加有效的处理措施,对水文地质监测中存在的问题进行解决,保障企业的生存和发展,进而推动我国工程建设的稳定健康发展。
矿山地质技术论文:石料矿山地质勘查与找矿技术的认识 [摘要]文章在认识我国矿产资源状况的基础上,对石料矿山可开采性前提进行了综合描述,包括地形地质测绘、取样和测试、试采三方面,随后分析了进行地质勘查的主要内容并指出要采取积极的措施来不断的改进地质勘查的技术,提高地质勘查工作的质量和效率。最后结合现有的找矿技术进行分析,认清找矿中存在的问题并提出了建设性建议。 [关键词]地质勘查 找矿工作 技术分析 1石料矿山地质勘查方法和过程 (1)地形地质测绘。为了较为真实地反映石料矿范围内和附近的地形、地貌状况,需对石料矿山确定对应比例尺的地形图进行实测和测量标定矿区范围一定范围内的重要建(构)筑物的具体位置,利用地形图能比较准确地计算矿区范围内的石料储量,进行地形地质测绘工作,具体包括:查明岩体或岩层的赋存状态,矿区最低点与最高点的相对高差;岩石的花色品种及其变化规律、色斑、色线、有害矿物及有害岩脉、夹层情况及其变化规律;构造及节理裂隙的发育情况及其对开采的影响,可能产生的荒料块度;矿山开采条件,包括覆盖物厚度、风化带和破碎带深度,采场布设的方案,矿山公路的修筑里程及修筑条件等。 (2)取样和测试。石料的取样和测试项目有很多,本文选取装饰性、荒料率和出料率三个主要方面进行分析:①装饰性,即花色和光泽度的确定是将磨光的样品置于1.5m处目测,确定矿石颜色、花纹与光泽是否能达到商品的要求,与大批量样品或标准样对比,确定色调与花纹的稳定性,要求在小范围内不能有显著变化。同时,取样点的密度和具体位置的布局要以能控制矿体中矿石花色的变化为标准。②荒料率即在一定范围内采出的荒料体积与该范围内的原矿体积之比。③出料率是出材率是每立方米荒料所能产生的有效石料的面积,它是由矿山实际采出的荒料送加工厂再处理后得出的。(3)试采。试采是在拟投资开发的矿山上,选择有代表性的小块地段进行简单的手工或机械化采挖,判别矿山投资可能性的一种方法。试采过程中要随试采进展对采坑作详细地质记录,采取样品,进行必要的测试,记录其结果,并计算不同部位的荒料率、出料率和荒料及生产的成本。 2石料矿山地质勘查内容分析 (1)踏勘选点。石料矿山选点应根据当地建设和市场需求,通过路线调查,选择矿体岩性简单、延展稳定、断裂构造不发育、出露良好、覆盖层薄、风化浅、开采技术条件简单、交通运输相对方便以及开采对环境影响小、对公路、铁路、通信线和人居安全有保障的区域,还要充分考虑矿山开采完毕后的复垦还绿条件,合理划定勘查区范围。 (2)地质勘查。普通石料矿产勘查工作以地质观测研究为主,配合少量必要的探矿工程,填(测)制勘查区地形地质图,调查研究残坡积覆盖层和风化层的厚度与分布规律,基本查明矿体内部结构复杂程度和断裂构造对矿体的破坏程度;调查开采技术条件,测试石料的理化质量指标,编制勘查地质报告。地质勘查的重点是对矿山发展不同阶段的勘查工作,包括:①危机矿山接替资源的勘查,为了使矿山服务的年限得到延长,促进矿山的可持续发展,在重要的原材料和固体能源大中型矿山地区,要进行大规模的危机矿山接替资源的勘察工作。②对矿山生产阶段的勘查,矿山企业要对矿山服务的年限做好科学的规划和设计,合理、科学的对资源进行开发和利用,扩大资源储量;做好矿山的摸底探测工作,扩大找矿范围;利用先进技术,提高勘查效率。③综合评价和勘查共伴生矿和尾矿,制定相关的标准和政策来规范矿产尾矿资源的利用,调查资源。④关闭阶段的地质勘查工作。矿山企业要严格的按照法律的规定保护好矿山的环境。在矿山的开采的活动结束之前,闭坑的地址工作要做好,另外闭坑的地址报告要提交。 (3)原始编录、综合整理和报告编写。地质剖面测制、地质填图观测点、探矿工程等原始编录必须在实地(现场)进行,取准、取全第一性资料。各项原始资料应及时进行质量检查验收和综合整理。工作质量按现有的法律标准执行。勘查地质报告做到内容齐全、重点突出、数据准确、真实可信。 3找矿工作分析 (1)找矿工作的重要技术分析。包括:①找矿方法的综合利用和联合解释。从岩石的物理性质差异的角度出发认识深部地质结构和成矿规律时利用先进的技术,在测量时用精密的地球物理仪器,这样才能够获得准确的数据。对于数据和图标要进行适当的校正,将高精度的资料图谱输出;为了达到高水平的解释效果,要加强各个与地质勘查工作相关的研究人员之间的密切的合作。②甚低频电磁方法。这种方法方便快捷,勘察迅速,勘察的方式也比较灵活。首先用Fraser滤波等处理所测得的数据,将掩盖区异常的地质体和产状以及展布的方向根据地质研究控矿规律和矿体的赋存规律进行有效的圈定,进行矿体空间赋存部位预测,最后提供找矿额度依据。 (2)找矿工作存在的问题分析。我国地质勘查经过多年的发展,尤其是在进行了地质人才管理机制的改革后,地质勘查得到了人才队伍逐步精炼,已经基本上能够满足我国社会经济发展的需要。但是依然存在一些问题:①基础地质勘查工作投入相对较少,找矿缺乏基础地质资料保障。②尚未建立市场为主导的地质找矿机制,地质工作市场主体缺位。③地质科技创新能力不足,专业人才结构不合理。体现在专业使用不合理,技术人员和地质勘查队伍不稳定等诸多方面。 (3)解决找矿工作问题的建议。建立适应市场经济多元化的投资平台,以地质勘探为契机,建立一个统一的,有竞争力的,开放、有序的矿业市场和交易平台,建立对企业的重点在矿产勘查领域的大型国有投资挖掘市场主体地位。 控制投资结构,增加国家和地方地质勘查业的政府投资,过滤投机性投资的政策引导,刺激社会资本。鼓励各级地质工作的实际投入水平,提高公众福利,并加快技术水平。促进地质找矿工作的重大突破,必须符合社会主义市场经济体制的要求,遵循市场经济和地质工作的法律规则,充分发挥市场配置资源的作用,充分发挥各方的积极性,按照新的工作思路,依靠政府调控和市场监管来实施找矿工作。 4结束语 总之,充分认识找矿工作中面临的问题,做到“对症下药”,结合现有的找矿技术不断的开拓新的有效的找矿的技术提高地质勘查工作的效益,使矿产资源短缺的现状得到缓解。实现勘查矿产资源的有效整合,地质找矿要素的优化组合和石料矿山企业的有效发展。 矿山地质技术论文:关于矿山地质灾害危险性评估中几个主要技术问题的探讨 摘要:当前,只有针对矿山地质灾害进行危险评估工作,探讨其中涉及的专业技术问题,才能有效降低地质灾害造成的危害。本文简述了矿山地质灾害危险性评估范围的确定方法,列举了矿山地质灾害危险性分级评估标准,明确指明了矿山地质灾害防治技术的注意要素和实施建议。 关键词:矿山 地质灾害 危险评估 技术问题 探讨 矿山地质灾害会对矿山周边居民的生产生活造成影响,严重时会导致人员伤亡事故的发生,还会对自然资源造成浪费,不利于国家经济的可持续发展。近些年,我国大小矿山地质灾害问题频发,给国家和人们造成了巨大的损失,严重影响了社会的稳定发展。国家必须要制定出一套切实可行的地质灾害危险评估方案,运用相关的技术条件有效降低地质灾害造成的不必要的损失。 1 矿山地质灾害危险性评估范围的确定方法 划定矿山地质灾害危险性评估范围是灾害危险评估中的重要环节,能为后续工作打下坚实的基础。划定评估范围就必须要以计划采矿用地范围为依据,由矿区外缘向外扩散一个特定范围,当遇到特殊的地段时,可以根据具体情况,将整个发育区和有可能造成事故的地区划分到危险评估范围中。针对以下几种情况,地质灾害危险评估范围确定方法也存在差异。 1.1 露天开采矿井的地质灾害危险评估范围 露天开采矿井常见的地质灾害有滑坡、地陷、地裂、崩塌、瓦斯爆炸和地下透水等,除此之外,还有可能遭受到因露天矿井边坡失稳而引起的一系列二次灾害。所以,在研究推算露天开采矿井的地质灾害危险评估范围时,一定要考虑到矿井边坡稳定性的问题,严密地计算出矿井边坡的影响范围,并以此为推导依据,确定露天开采矿井的灾害评估范围。 1.2 地下开采型矿井的地质灾害危险评估范围 地下开采型的矿井由于深入地下作业,在开采完成之后很容易形成采空区,使得矿井上覆岩层出现变形情况,从而引发一系列的地质灾害。在研究推算危险范围的时候,一定要运用专业的推导公式进行运算,并结合实际情况,周密地考虑到上覆土层的厚度等因素的影响,以此确定下地下开采活动形成的地表裂隙范围。 1.3 特殊地段的地质灾害危险评估范围 当勘测活动遇到一些特殊的地段,如泥石流高发地段、地陷区等,工作人员应该结合实际情况和自身的经验,将灾害危险评估范围扩大到100米之外的安全地带。 2 地质灾害危险性分级评估标准 2.1 危险性较大的情况 一般来说,矿区周边的沟谷区、具有发生滑塌事故的地形条件地带和土地沙漠化严重地区发生地质灾害的可能性较大。不仅如此,采矿矿层厚度和层数大小也是影响矿区发生地质灾害的重要条件。当采矿矿层厚度超过十米、采矿层数超过两层时,危险系数将会直线上涨,大大增加了矿坑突水事故、瓦斯爆炸事故和矿山自燃事故的发生几率,会对井下作业人员的人身安全造成巨大危害。除此之外,该地段还很有可能会出现泥石流灾害,对矿区周边的自然环境造成严重破坏。 2.2 危险性中等的情况 在矿区周边的风沙地貌区、曾经出现大面积地陷灾害或具有轻度水土流失现象的地区较为容易发生地质灾害。这些地区开采矿层厚度一般大于三米,但采矿层数仅为一层,上覆基岩和土层的厚度往往超过七十米,较为坚固,不易发生形变。该区域的居住人口较少、密度较小,居住范围较广,人口分布较为分散。而且,这些地区基本不具备诱发泥石流的条件,相对来说较为安全。 2.3 危险性偏小的情况 地质灾害危险系数较小的地区往往不存在滑塌情况,水土流失情况也较为轻微。这些地区不仅开采矿层厚度小于三米、采矿层数只有一层,而且上覆基岩和土层的厚度超过七十米,极不容易对地表造成裂隙或其他地质灾害,一般不具备泥石流的诱发条件,基本上不可能出现滑坡泥石流灾害。 3 矿山地质灾害防治注意要素 相关部门进行矿山地质灾害危险性评估工作,主要是为了保障矿区周边居民的人身财产安全不受到损害,最大程度上保护矿区周边地区的生态环境不受采矿活动的影响,迎合了国家的可持续发展战略要求,能有效防止地质灾害的发生。 3.1 数字化矿山的运用 数字化矿山平台包含了许多系统(如图一所示),它可以通过数据仓库集成技术,建立完备的矿山数据资料中心,有效地整合和利用生产数据。除此之外,还能够借助地质测量模型和三维仿真等核心技术,帮助降低矿井安全生产和管理难度,是一项十分实用的现代化技术。 数字化矿山是数字化地球在矿山开发中的应用,通过在矿山范围内建立一个三维坐标主线的方式,将矿山中的主要信息构建成一个专业的矿山信息模型,帮助工作人员快速精准地了解矿山中的各种信息。 一般来说,结合矿山安全监测数据和虚拟现实技术,能够有效为矿业的生产、经营、管理、安全等提供原库调用服务,能够为矿区的地质灾害危险性评估工作提供技术支持,以达到减少工作人员的负担、推动工作进度、提高工作效率的目的。 3.2 加强日常生产地质管理工作 3.2.1 有效延长矿山寿命 矿产资源是短期内的不可再生资源,一座矿山的矿产量有限,要想延长矿山的寿命,就必须要加强地质管理工作,扩大对盲矿和新矿床的找寻范围,运用科学化的技术手段,提高找矿的准确度,结合新的理论和技术,尽可能地延长矿山的使用寿命,体现科学发展观的重要思想,实现资源的优化配置。地质技术管理工作还能解决由于矿山复杂的内部结构而导致零碎小矿体难以开采的问题,极大地提升了小矿体的回采率。 3.2.2 矿产资源的合理开发利用 在地质管理过程中,必须要采用有力措施、结合先进的科学技术手段,实现矿产回收率最大化。矿山在开工建设之前,必须要保证工作人员进行实地考察以获取健全的地质数据资料,为后续评估工程提供充足的数据支持,达到防治矿区地质灾害的目的。 3.3 工程措施 在具体的防治过程中,应该时刻提高警惕,尽量在灾害发生前进行有效预警和防御措施,对于可以避免的地质灾害尽可能地采取避让的态度,如遇到实在避免不了的地质灾害,则一定要结合先进的科学技术,制定出一个切实可行的灾害治理方案,以确保矿山工程的安全、顺利运行。 地质灾害防治工程的技术类型主要可以分为三类(如图二所示):主动型、被动型和复合型。 4 结束语 综上所述,近些年,我国大小矿山地质灾害问题频发,不仅对社会的稳定发展造成了恶劣影响,也给国家的自然资源和人民的人身财产安全造成了巨大损失。国家必须要针对矿山地质灾害问题进行危险评估工作,以有效降低地质灾害造成的危害,使国家自然资源得到优化配置。还应该制定出一套切实可行的地质灾害危险评估方案,分三种情况(露天开采矿井、地下开采型矿井和特殊地段)去划定地质灾害危险评估范围。可以通过对矿区周边地区的地形、地貌特点开采矿层厚度和层数等信息,分析判断出该地区出现地质灾害的风险等级;还可以通过加强日常地质管理工作、使用数字化矿山平台等方式实现矿山地质灾害防治工作,尽可能地避免不必要的人员伤亡和经济损失。 矿山地质技术论文:露天开采矿山地质环境保护与治理恢复技术初探 [摘要]矿产资源开采对生态环境所造成的破坏日益严重,尤其对于地质环境的破坏影响十分深远,因此在强调环境保护的同时,应运用治理恢复技术来保护矿山周围环境。本文简单介绍了露天开采对地质环境所造成的破坏,分析了相应治理技术的应用。 [关键词]露天开采 地质环境 治理恢复 对于露天开采矿山来讲,土地资源和自然环境的破坏十分严峻,想要从根本上解决矿山周围的环境问题,将土地生态功能恢复到合理水平,就需要开采方对矿山开采所破坏的自然环境进行科学评估,以及采用相应技术手段来治理恢复,在保护矿山地质环境的同时预防重大地质灾害事故,最终实现矿产资源经济可持续发展。 1露天开采矿山所形成的地质环境问题 露天开采矿山所形成的地质环境问题主要分为以下几点,首先是耗费了大量土地资源,遭到破坏的土地无法得到有效利用,矿山原有生态系统被打乱,如果不利用技术手段进行治理,土地便难以恢复成为可以带来经济效益的土地,此外,矿山边坡因开采而失去稳定性,容易发生地质灾害,露天开采后造成的废弃物持续污染着矿山周围的地质环境。 开采矿产避免不了破坏原岩结构,而采剥作业则让边坡岩体内的原始应力失去作用,进而形成次生应力场,在结合其它外因的共同影响下,边坡岩体很容易出现变形,岩体稳定性降低,最后发生散落、滑落甚至坍塌。随着露天开采作业的深入,如果气象骤变,例如发生强降雨或地震等,高边坡在重力作用下很有可能诱发泥石流、滑坡等严重地质灾害。 2矿山地质环境保护及治理手段 矿山地质环境保护及治理的目标在于使自然和经济综合效益得到共同提升,矿山开采需要遵循一定原则,其中包括影响最小化原则、无害化原则等,注重生态系统保护和恢复,对严重破坏的自然环境要予以治理和重建,配合国家相关立法,最后让矿山地形、边坡、植被恢复到合格标准,与地区周边环境保持一致。 根据矿山地质环境问题类型、分布特征及其危害性,矿山地质环境影响现状与预测评估结果,露采区为矿山地质环境影响严重区,划分为矿山地质环境重点防治区;排土场和工业场地为矿山地质环境影响较严重区,划分为矿山地质环境次重点防治区;其他区域为矿山地质环境影响较轻区,划分为矿山地质环境一般防治区。矿山地质环境保护与恢复治理工程主要包括地质灾害防治工程,含水层影响与破坏防治工程,地形地貌景观影响与破坏防治工程,土地资源影响与破坏防治工程。预测开采后的采坑有引发崩塌的可能性。保护及治理措施必须根据露天开采环境而制定,结合矿山实际生产情况编制具体治理细则,因地制宜、综合利用,以最小化投资赢得最大经济效益和环境效益。 2.1环境保护及治理任务目标 根据露天开采矿山的地质环境保护和综合治理恢复目标,可以将具体任务分类成以下几点。 第一,全面评估周围地质环境,对当前生态系统现状全面调查,然后出具现状评估。 第二,以露天开采作业进度为基础,编制配套的矿山地质环境问题预测评估。 第三,结合现状评估和矿山地质环境问题预测评估结果,将地质环境保护与恢复治理加以区分。 第四,让分区结果落实到露天矿山开采计划当中,总体部署地质环境保护及恢复工作分期目标,包括对应的阶段与实施对象。 第五,按照分期目标和实施对象来开展矿质地质环境保护及治理恢复工作。 2.2露天开采场地恢复治理 露天开采场地的恢复治理可以选择对底层平台进行回填,而回填材料的选择主要根据阶段性开采作业形成的废弃矿渣和剥离岩土,回填治理的高度并非时是将其还原,而是确保治理后的露天开采矿坑和废弃采矿平台具有合理的地面坡度,符合自然排水要求。 具体回填作业参考以下三个方面:首先,在露天开采台阶上设置排水沟,让地表水经过排水沟流向原有的排泄口,降低台阶积水。 此外,可选择在未来开采作业中所形成的废弃矿渣及剥离废土对露天开采场地回填,各个采矿平台表面全面用土覆盖,厚度建议保持在0.3m。 最后,回填中可以根据废弃矿渣大小,自下而上按照由粗到细的顺序来进行回填和碾实,防止表面废石粒径太大而造成渗透,最终地面设计坡度不应大于10°,符合自然排水要求。 2.3治理排土场 刚落成的排土场很容易因暴风雨而出现坍塌,矿区内的废弃矿渣和剥离废土如果无序排放,其稳定性很容易出现变化,所以可通过一定治理方法来实现防护:1.削坡整平 ,降低坡高和坡角,或者削坡整平;2.边坡加固和支护3.为坡面设计排水沟,降低坡面因露天开采而形成的侵蚀及滑坡可能性。排土场治理过程中,需要充分利用开采作业前收集到得表土来覆盖表层,如果没有合适的表土,也可以用不具污染性的物料来覆盖。 2.4治理土地植被 露天开采矿山会形成一些推积和挖损,地貌遭到破坏,影响原本的自然景观,使矿山地形地貌与开采前发生变化,损坏了原有土地资源和地表植被。针对这一问题,在露天开采工程筹备阶段以及挖损前,可选择对即将受破坏的场地进行表土剥离,首先把表土存放在客土场,等到恢复治理时再用表土进行恢复。利用栽植技术将邻行定植点错开,确保定植时苗干竖直,深浅得当,填土后踩实,最后再覆盖虚土。栽植深度最好超过苗木根颈,栽植后立即浇水,提高造林成活率,最后要实行一定抚育管理,保证造林成活率的同时,让植被恢复到最佳水平,抚育内容主要在于浇水、看护和松土,控制浇水量,不同干旱程度要适度选择浇水,力求不旱不涝,然后防止病虫,实现苗木成林。 3结束语 露天开采矿山会加剧地质环境恶化,这是客观存在的事实,因此我们应当充分重视这一问题,对开采作业产生的土地破坏、地形地貌景观破坏以及植被破坏进行治理,最大程度上防止矿山地质环境的不断恶化,让开采作业取得经济效益的同时保护自然生态环境,将因露天开采造成的生态环境问题及时有效的弥补和恢复。 矿山地质技术论文:浅谈矿山地质环境治理方法与技术 摘要: 本文根据工程实践,阐述了京昆高速沿线(保定段)矿山地质环境治理方法与技术,对工程取得的成功经验及工程中存在的问题进行了分析和阐述,与业内同行进行探讨。 关键词: 矿山地质环境;掌子面治理;采矿平台治理;废渣堆积边坡治理 0 引言 京昆高速沿线保定段满城县境内周边建有多处建筑用白云岩矿山,矿山经多年开采形成多处残岩断壁、采矿平台、废渣堆积边坡及多处崩塌、不稳定边坡灾害隐患。矿山开采彻底改变了原生地形地貌和景观,取而代之的是千疮百孔、弃渣漫山的人文景观,影响河北省对外形象。为改善京昆高速保定满城县境内段的交通运输环境,确保京昆高速安全运营,保定市国土资源局对其沿线建筑用白云岩露天矿山采取了关、停、并、转(搬迁)等管理措施,自2012年6月开始,先后开展了系列矿山地质环境治理工程,本文对相关矿山地质环境掌子面治理、采矿平台治理、废渣堆积边坡治理、绿化工程树种选择等方法与技术进行总结,对取得的成功经验及工程中存在的实际问题进行分析和阐述,与业内同行进行探讨。 1 掌子面治理工程方法与技术 保定满城县境内段建筑用白云岩露天矿山,因采矿活动形成的掌子面均为高陡岩质边坡,边坡高度一般为10m~100m,边坡角度一般为45°~75°,爆破开采在掌子面上形成厚薄不一、大小不等的危岩体,易发生崩塌或掉块。 京昆高速公路距矿山地质环境治理区的距离一般在100m~1000m,部分治理工程局部位于爆破安全范围以内,因设计工作多回避爆破施工方案,工程中一般禁用爆破法施工。掌子面危岩清理及掌子面上种植池或台阶开凿等一般采取人工结合机械的手段,因未受爆破震动影响的岩层岩石坚硬,工作面高且狭窄,决定了在掌子面上开凿种植池或台阶十分困难,甚至不可能。但治理工程涉及的掌子面均在高速公路的可视范围以内,掌子面的治理效果直接决定了整体工程的治理效果。因此,掌子面治理工程既是工程的治理难点又是工程治理的重点,选择有效、合理的治理方法与技术十分重要。 1.1 掌子面危岩清理 1.1.1 危岩清理方法与技术 掌子面危岩清理主要包括两个方面:一是残存在掌子面岩坎、岩腔或裂缝中的块石和碎石;二是受爆破震动影响或被裂隙切割形成的危岩体。工程设计一般根据掌子面的高度、危岩体数量和规模大小、坡面和坡顶松散物情况,综合考虑确定清危方法和工艺。一般根据危岩实际情况,掌子面岩坎、岩腔或裂缝中的块石和碎石,设计采用蜘蛛侠人工清理方法,主要工具为撬杠和锹镐;受爆破震动影响或被裂隙切割形成的危岩体,因需清理量大,设计采用搭设综合脚手架人工清理方法,主要工具为撬杠和千斤顶。 1.1.2 上述清危方法优、缺点 人工结合机械手段清理危岩的方法,优点是投入少,比较安全。缺点是坡面的大块石、受爆破震动及裂隙切割形成的危岩体,因体积大、需清理量大,人工无法彻底清除,宜留下安全隐患。为彻底消除掌子面崩塌地质灾害隐患,对人工无法有效清除的较为集中的危岩体,建议设计之初即聘请具有相关资质的单位编写爆破专项设计,在保证高速公路运营安全的前提下尽可能采取浅孔爆破法进行清除。 1.2 掌子面绿化工程 以京昆高速沿线(保定段)矿山地质环境治理恢复二期项目施工A包为代表工程,设计掌子面绿化工程为在掌子面上利用凿岩设备等距(6m)开凿种植台阶,开凿台阶宽度一般0.6m,高一般0.8m,台阶上砌筑种植池,外缘用M10水泥砂浆砌筑水泥砖池壁,壁厚0.12m,高度0.4m,然后在种植池内覆土,前后栽植爬山虎两排,每延米栽植爬山虎幼苗5棵,以达到垂直绿化的目的(其他工程类似绿化方法为在掌子面上利用凿岩设备凿取种植池,“品”字形布置,种植池间距2m,行距不大于12m,种植池长、宽、深基本规格为1m×1m×1m,然后在种植池内覆土种植爬山虎。 工程实践表明,在高陡掌子面上利用凿岩设备开凿种植台阶,因岩石坚硬、施工空间狭小,施工十分困难。人工开凿台阶、台阶砌筑种植池绿化方法的优点是可以实现掌子面全面绿化,绿化效果较佳;缺点是工艺烦琐、施工困难、施工周期长、存在诸多不可预见因素。 2 采矿平台治理工程方法技术 2.1 平台整理 设计一般要求根据采矿平台的现状,“因地制宜”,“随坡就势”进行平整,避免大开大挖,防止出现新的地质环境问题。平台整理以机械手段为主,辅以人工相结合。平台整理宜充分利用掌子面治理工程形成的废渣,粗粒铺垫于底层、细粒铺垫于顶层,回填废渣宜采用推土机分层碾压法,单次回填厚度不宜大于30cm,碾压遍数3~4遍,压实系数宜不小于0.93,废渣回填总厚度以不小于1m为宜,以为生物工程绿化提供基础条件。 2.2 覆土造地及植被绿化 采矿平台覆土造地及植被绿化工程,设计多采用全覆土造地生态重建技术。这种方法是完整基岩土地复垦与生态重建最有效的方法,其工艺简单,易于实施,亦称客土法。即从异地运进土壤,覆盖在采矿平台之上,客土厚度一般60cm以上,以利于植物生根发芽、成活为原则。 工程实践表明,受场地地形条件等制约,掌子面清危工作多不彻底,掌子面残留危岩与碎石在雨、雪等作用下仍可能崩滑,崩滑物有可能对平台上的治理工程及重建植被造成较严重的破坏。因此,采矿平台治理工程中建议在掌子面坡脚设计构筑崩塌缓冲接收平台,以降低坡面高差,尽可能避免掌子面崩滑物对平台治理工程及植被造成破坏,并有效减缓坡面雨水对采场的直接冲刷。建议接收平台坡面坡度宜在3°~5°之间控制,平台宽度视掌子面坡脚废渣储量决定,高度不宜大于3m。另外,由于工程区域属于地下水和地表水缺乏的地区,为解决矿山土地复垦后植被生长用水问题,建议采矿平台治理工程根据实际情况,利用平台上的采坑尽可能设计建造蓄水池。此方面,京昆高速沿线(保定段)矿山环境治理一期项目施工A包,利用采矿平台深坑建造了一集水池,取得了成功经验,值得借鉴。 矿山地质技术论文:地下开采矿山地质环境保护与恢复治理技术初探 摘要:矿产资源的不合理开发利用,产生了各种矿山地质环境问题。文章以新郑市井采煤矿为例,从开采引发的地质灾害、对含水层的影响与破坏、对地形地貌景观的影响与破坏以及对土地资源的影响与破坏进行了现状、预测分析,并提出了相应的预防、治理措施与建议。在矿山开发过程中保护矿山地质环境,以减少或防止矿山开采活动造成的地质环境影响与破坏,促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的协调发展。 关键词:煤矿;地质环境;环境保护;王行庄 王行庄井下开采煤矿位于郑州市南40km处,矿井自2004年开始建设,2007年正式投产。矿区登记面积71.89km2,该矿主采二1煤层,兼采二3煤层,矿山剩余服务年限 80 余年。矿井采用立井开拓,罐笼提升,中央并列式通风,采用走向长壁后退式采煤法开采。矿井设计生产能力为 120 万吨 / 年。 采矿活动对矿山地质环境的影响 地质灾害危险性分析 根据实地调查,目前矿田有地面沉(塌)陷8处,形成地面沉(塌)陷区0.77km2,造成地质灾害危险性较大;地裂缝11条,影响面积0.25hm2,多见于塌陷区边缘,规模为小型,地质灾害危险性小;黄土崩(滑)塌地质灾害2处,崩塌体小于200立方,规模为小型,地质灾害危险性小[1]。 矿山开采引发、加剧和遭受的地质灾害主要为地面沉(塌)陷和地裂缝地质灾害[2]。该矿全部开采后,全区地面沉(塌)陷面积将达到39.46km2,全区将出现长期或季节性积水面积38.36hm2;另外,地表将新增地裂缝灾害。因此预测全井田矿山开采引发地面沉(塌)陷和地裂缝危险性为大。全区开采后,预测直接经济损失将达2.5亿元。 县级重点保护文物欧阳修墓和省级重点保护文物战国墓群下设有保护煤柱,预测其遭受矿山开采引发的地面沉(塌)陷和地裂缝危险性为小。 对含水层影响分析 该矿开采对第四系孔隙潜水含水层、上、下石盒子组孔隙、裂隙承压水含水层组影响较轻,对孔隙承压水含水层、岩溶裂隙承压水含水层影响为严重[3]。 地面沉(塌)陷区内二1煤、二3煤组顶板砂岩含水层结构被破坏,水位大幅下降;日疏干开采量为2160~2880m3,二1煤层以下岩溶含水层水位下降91.81~95.01m,矿坑排水对二1煤层以下岩溶含水层影响严重。 煤矿开采对第四系上更新统孔隙潜水含水层影响较轻,对其它地层孔隙、裂隙承压水含水层组、岩溶裂隙承压水含水层影响为严重[4]。 矿坑水排出地表经处理合格后做为生产生活用水,不予外排,矿山开采对矿区及其周边地下水质影响程度较轻。该矿在矸石浸出液中有毒有害元素含量均很低,各项指标均低于规定的含量标准,因此矸石堆放对地下水的影响较轻。 预测矿区煤层开采后矿井排水影响范围约为矿界外1800m~127500m(渗透系数取最大值27.1443m/d。矿山开采对地下含水层的影响大于矿区范围。矿区居民生产生活用水主要取自浅层地下水,因此对区内居民的生产生活用水造成影响较小。 对地形地貌景观影响分析 该矿工业场地、交通线路占地0.28km2。其中工业广场占地改变了原有地貌形态,造成生态景观系统在空间上的不协调性,对地貌景观及周边环境影响为严重,交通线路占地较少,对景观影响较轻。井田开采形成地面沉(塌)陷呈碟状,改变了以前平坦地貌形态。地裂缝累计影响面积1.479hm2。地面沉(塌)陷及地裂缝对原生地形地貌景观影响明显,破坏程度为严重。 根据前述预测全区开采结束后,该矿将形成地面沉(塌)陷面积39.46km2。开采后地表最大水平变形值将达到28.33mm/m。因此全区开采形成的地面沉(塌)陷对原生地形地貌景观破坏程度为严重。同时,该矿每年产生大量的矸石长期堆放对地貌景观影响为较严重。 对土地资源影响分析 该矿土地资源占用与破坏因素为地面沉(塌)陷、地裂缝地质灾害及工业场地占用土地。井田范围内已形成较大面积采空区和地面沉(塌)陷,工业场地及矿业活动已造成土地破坏与水土流失,占用土地大部分为耕地[5],该矿工业场地生产及地下采矿活动对评估区土地资源影响为严重。 矿山生产期工业广场、出入场公路等设施对将持续占用土地资源,井田煤炭开采将形成大面积采空区和地面沉(塌)陷区,矿业活动将加剧土地破坏与水土流失[6]。该矿开采终了后工业场地及地下采矿活动对评估区土地资源影响为严重。大面积的采空地面沉(塌)陷将改变矿区地貌,在地表出现下沉的同时,还将出现地面积水、伴生地裂缝等现象,同样对土地资源产生严重影响。 2 矿山地质环境防治工程 2.1 地质灾害防治工程 2.1.1 地面沉(塌)陷及地裂缝地质灾害 进行地面变形监测,采取专业监测与简易监测相结合方式开展[7]。首先设置固定的监测点进行水准测量,监测网点布设达到基本控制塌陷区形态,准确测量塌陷面积和下沉深度为宜。其次要对地裂缝、建筑物开裂采用人工现场调查、量测,提前采取预警、避让,并及时维修。地面变形监测需长期、连续地监测,以便掌握地面不沉(塌)陷、地裂缝的形成发展规律,提早预防、治理。 在采矿过程中,调查采空区及空巷位置,预防采空区及空巷提前冒落,还应预留安全煤柱,利用矿渣回填采空区等措施,减少地面塌陷和地裂缝的发生。对于裂缝建筑物采取维修甚至搬迁措施,确保人员安全。 沉(塌)陷区使耕地发生较大幅度的变形,从而影响矿区的农业生产,稳定后应进行土地恢复治理工程。在塌陷的边缘地带出现的地裂缝及时进行回填处理,治理地裂缝一般采用填埋、灌浆、防渗处理。 2.1.2 崩(滑)塌地质灾害 采取全面巡查和重点监测相结合的办法,主要采用巡视法监测,据监测数据分析变化速度和发展趋势,判断发生采坑边坡崩(滑)塌的可能性,及时制定防治方案。对受地质灾害威胁较大区域的高陡边坡设立监测点,重点监测边坡重点在崩滑面(带)等两侧点与点之间的相对位移量。 在可能发生崩(滑)塌区周围用铁丝网封闭,设置安全警示牌,防止人畜误入。必要时应采取加固措施、削坡降低坡高、坡角,或修筑拦墙、疏浚矿区排水系统,消除诱发灾害条件。 2.2 含水层破坏恢复治理工程 矿山开采对含水层影响严重。在地面塌陷坑、工业广场修筑排水沟、引流渠、防渗漏处理等措施,防止有毒有害废水、固废淋滤液污染地下水;揭穿含水层的井巷工程,应采取止水措施,防止地下水串层污染[8];采取帷幕注浆隔水、灌浆堵漏、防渗墙等工程措施,最大限度阻止地下水进入矿坑,减少矿坑排水量,保护地下水资源。 矿井水经沉淀处理后,主要作为井下生产用水,对环境影响不大。含水层破坏恢复治理主要依靠自然恢复。采矿过程中,对疏干排出的地下水进行处理,加以利用,用于矿山生产生活用水。矿山闭坑后停止对地下水抽排,在一定时期内可自然恢复。定期对含水层的监测,主要监测矿区地下水位、排水量及水质变化,防止污染含水层。 2.3 地形地貌景观和土地资源破坏恢复治理工程 该矿区地形地貌景观和土地资源破坏预防工程,主要体现在地面沉(塌)陷和地裂缝地质灾害的预防及煤矸石综合利用,以减轻对土地资源的破坏,同时减轻对地形地貌景观的破坏。 地形地貌景观和土地资源的恢复治理将结合地面塌陷、地裂缝综合治理,地质灾害治理工程的实施可以修补和恢复矿区地形地貌景观及土地资源。矿山开采期间,挖方工程(鱼塘)、道路工程、排水沟工程,在工程外侧实施绿化,可以进一步美化地貌景观。闭矿后,拆除工业场地废弃的建筑物,清理平整地表,复耕或植树种草以恢复土地功能。 3 建议 3.1 矿山建设,应贯彻国务院颁布的《地质灾害防治条例》。矿山建设应做好地质灾害的“防”与“治”,贯彻预防为主,防治结合的方针,突出“以人为本”,做好可能发生地质灾害的防灾预案。 3.2 该矿山建设开采过程中存在引发、加剧,遭受地质灾害的可能。矿山及全体职工一定要对地质灾害的危险性和危害性有足够清醒的认识,灾害意识要时时在心,查之入微。 3.3 加大科技投入,改进开采方法,优化生产工艺,尽可能的降低矿业开采对矿区环境的破坏,根本上减轻地面塌陷危害,减少地面裂缝数量与规模;加强对煤矸石和矿坑水的综合利用研究,提高矿产资源综合利用率。 3.4 矿山建设中应加强矿山生态环境保护。矿山开采过程一定要把环境保护工作同步开展起来,努力创造绿色矿山,使生态系统和地质环境得到恢复和改善,做到人类、资源、环境协调发展[9]。 3.5 对矿山生产期结束后矿山地质环境恢复与保持开展综合研究,完善闭坑后矿山生态环境恢复工作。 矿山地质技术论文:测绘技术在矿山地质测量中的应用 【摘 要】随着社会经济的发展,测绘技术在矿山地质勘查中也得到了的广泛的应用,这也成为发展地质勘探项目的一种手段,如何与时俱进的将现代化科学技术同矿山测量工作结合起来,提高矿山测量精度显得尤为重要。本文对测绘技术在矿山地质中的测量应用进行了简要分析,以期提高矿山测量技术的应用,提高矿山测量的效率与效益。 【关键词】测绘技术;矿山测量;应用 1.矿山测绘技术概述 我国有着非常丰富的矿产资源,但是伴随着经济的快速增长,对于能源以及其它矿产资源的需求量也越来越大,通过长时期大面积的开采,使得矿区环境的破坏现象越来越严重,尤其是一些规模较大的矿区经过长期开采,严重破坏了矿区地质结构,造成地面大面积形变以及沉降。矿区地形的沉降与变化不仅会导致周围的地形、水文以及生态环境等产生一系列的恶性影响,而且还容易对矿区周围的地面建筑物以及一些基础性设施造成破坏,如果矿区附近存在比较稠密的居民区,地面沉降以及变形还会危及到居民的生命财产安全,所以必须要重视矿山测量的研究和发展。通过实现现代化的测绘技术以及仪器,可以对矿区地面以及地下的空间、资源和环境信息测量,为合理、有效地开发矿产资源、保护资源环境、治理矿区环境服务,为我国矿区的可持续发展提供有力保障。 2 测绘新技术及其在矿山测量中的应用 2.1 全站仪及其在矿山测量中的应用 全站仪是全站型电子速测仪的简称,通常还称为电子速测仪或电子全站仪。它能把测角、测距、微处理机部分结合成一体并自动的控制测角、测距,自动的计算高差、坐标增量、水平距离等,同时还能自动的显示、存储、记录和输出数据。由于全站仪对测距发射轴和接收轴同望远镜的视准轴实现了三轴共轴,其比较适合对空间点和移动目标的测量。全站仪的内部测量软件及其丰富,若能很好的运用在矿山的测量工作当中,不仅能有效的简化测量的程序,测量工作的精度和效率也可得到提高。 由于全站仪兼有测距仪和经纬仪的优点,可以数字的形式来提供测量的成果,数据能通过计算机和电子手薄进行通讯,性能稳定,操作简便,在矿山的测量工作当中已得到了广泛应用。矿区的工程测量、地形测量、地面的控制测量都可运用全站仪来进行测量;井下的测量工作和联系测量也可利用全站仪来进行。以全站仪做代表的数字化、智能化的仪器是矿山测量仪器的今后发展方向。全站仪与现代的计算机技术结合能够建立矿体三维数据的自动采集、处理、传输,从而形成矿山测量数据处理系统,取代了传统的手工录入、手薄记录以及繁琐计算大量重复性工作。全站仪在露天和井下的矿体生产及建设、矿区土地的复垦、矿体地表移动的监测方面得到广泛应用,各大矿测量机构在日常测量工作当中正在用全站仪来取代传统仪器。 2.2 GPS技术及其在矿山测量中的应用 (1)GPS 静态测量在矿山控制网建设中的应用 矿山建设初期,要在整个矿区建立一定数量的控制点,作为中后期测量、验收、放样的依据。所以控制网的建立关系到后续测量的精度和可靠性,是后续测量的依据。传统控制网是通过测角、测边推算控制网点的坐标。其方法有:三角测量法、导线测量法、三边测量法和边角同测法。GPS 定位技术建立控制网与常规方法相比,具有以下一些特点: 1)测量精度高。GPS观测的精度明显高于一般的常规测量手段,GPS 基线向量的相对精度一般在10-5~10-9之间,这是普通测量方法很难到达的。2)选点灵活、不需要造标、费用低。GPS 测量,不要求测站间相互通视,不需要造标,作业成本低,大大降低了布网费用。3)全天候作业。在任何时间、任何天气条件下,均可以进行GPS 观测,大大方便了测量作业,有利于按时、高效地完成控制网的布网。4)观测时间短。采用GPS 布设一般等级的控制网时,在每个测站上的观测时间一般在1 到2个小时左右,采用快速静态定位的方法,观测时间更短。5)观测、处理自动化。采用GPS布设控制网,观测工程和数据处理过程均是高度自动化。 (2)GPS-RTK技术在矿山测量中的应用 1)矿区大比例尺地形图的测绘。为满足矿山生产建设的需要,需要对矿山进行大比例尺地形图的测绘。传统测量方法,通过测量导线建立控制网,根据控制网再进行碎步测量,最后根据碎步测量的结果,绘制成所需要的地形图。工作量大、速度慢、耗时长,需要较多的人才能完成(至少1 个人看仪器、1个人记录、1 到2个人跑尺)。采用GPS-RTK技术,设立好基准站后,每个流动站只需1 个人,单点的测量时间只要几秒钟,配合符号地物标记法,不必用人记录,测量完毕后利用数据线将采集的数据导入电脑中,之后,利用南方测绘软件进行绘图,大大提高了工作效率,省时省力。2) 点位的放样工作。在矿山工作中,点位放样工作非常多,其中包括:地质钻孔点位放样、矿石和岩石的分界线放样、采场最终边坡放样、矿区施工中的一些道路放样等。利用传统的放样方法,需要将点输入到仪器中,通过拨角、测距的方法来实现,由于不可能一下找到放样点,所以采用逐渐靠近的方法,不停的拨角、测距,直至到达满足精度的放样点位为止。采用GPS-RTK技术进行点位放样,把点位输入仪器的手簿中(相当与一个小型的计算机),手簿屏幕自动显示该点位的方位,测量人员只要顺着屏幕指示的方向移动就可以了,屏幕还显示距放样点位的距离,待到达满足点位精度的点时,做好标记,点位放样结束。采用GPS-RTK放样点位,放样速度快、精度高,使测量人员可以很容易找到放样点位,提高了工作效率。 3.GPS- RTK 技术的不足及测量中的注意事项 3.1 GPS- RTK 测量技术的不足 虽然RTK 技术在矿山测量中有较广阔的应用前景,但是由于矿区环境较复杂,所以存在一些不利于RTK 作业的因素,如山谷、森林大面积水域、高压线等。通过实际的应用,笔者发现RTK 技术在矿山测量中的一些问题: (1)由于各观测值都是独立观测的,因此,在开始观测前、观测一段时间、观测结束前或仪器失锁后都要联测已知点进行比对才能检查仪器是否处于正常状态,观测的数据是否可靠。 (2)在山谷深处、密集高楼林立区等,RTK 技术的使用将受到限制。 (3)我国在有些地区的高程异常图,特别是山区,存在较大误差,个别地区甚至还是空白,这就使得将GPS 大地高程转换为正常高程的工作变得相对困难,精度也不均匀。 (4)由于卫星高度截止角大小不当,在测量过程中,有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长,甚至无法获取固定双差解。 (5)外业作业时,需要多块大容量电池、电瓶电力供应才能保证连续作业以保证效率。 3.2 GPS- RTK 测量中的注意事项 (1)为了保证精度,作业过程中移动站和基站间的距离尽量不要超过10km,因为GPS- RTK 在测量过程中将有误差来源,如多路径效应、点位对中误差等。 (2)由于外业测量的最终目的是内业成图,如果测量点较多的话,为了成图的精确性,在外业测量时还需要进行草图绘制。 (3)为了获得较高的高程定位精度,应尽量与测区均匀分布的控制点联测,以求得较精确的高程转换参数。 4.结束语 测绘技术的发展进步,促进了矿山测量的发展进步,新型测绘技术在矿山测量中的应用,逐渐形成以数据采集、输入、分析、处理、输出为一体的技术系统,为矿山的开采带来了新的发展机遇,改变观念并转变传统生产作业方式,把测绘新技术运用到矿山企业是关系到我国的能源企业能否在21世纪立足的重要之举。今后的矿山测量工作应着重于测绘新技术在矿山测量中的应用理论、系统和方法的开发,争取我国的矿山企业数字化早日实现。 矿山地质技术论文:基于ASP技术的危机矿山地质资料信息集成系统的研究和应用 摘 要:危机矿山地质资料信息集成系统是危机矿山勘查项目成果集成的重要组成部分,是用户查询利用和共享危机矿山接替资源找矿工作成果的一种网络服务方式。本文首先介绍了开发该系统的必要性,然后重点介绍了系统的总体结构设计和系统实现的功能。希望本文在危矿成果的推广应用中起到一定的作用。 关键字:危机矿山;地质资料;服务;系统 全国危机矿山接替资源找矿工作经过政府和各矿山企业近几年的共同努力,取得了显著成果。在230个找矿项目中,48个探获资源储量达到大型或超大型矿床规模,76个探获资源储量达到中型规模。在取得找矿突破的同时,通过危机矿山地质资料采集工作,收集了大量原始实物和成果地质资料以及文献资料。由于危机矿山接替资源找矿工作所涉及的大部分矿山是我国著名老矿山,其矿床类型大部分具有典型性和代表性,有的还具有特殊性。为充分利用计算机和网络技术,将危机矿产接替资源找矿工作形成的地质资料及时向社会推广应用,提高地质资料利用效率,共享危矿找矿成果,提高找矿工作效率,扩大矿产资源储量,建设危机矿山地质资料信息集成系统十分必要。 1危机矿山地质资料信息集成系统总体设计 1.1系统设计目标 通过调研国内外地质资料信息服务技术手段、服务途径和服务方式,采用先进的计算机技术、网络技术、GIS技术和数据库技术,将危机矿山找矿工作获取的原始、实物和成果地质资料以及相关文献资料进行信息集成,开发具有数据输入、输出、查询、备份等多功能、全方位、信息共享的危机矿山地质资料信息集成系统,为全国危机矿山接替资源找矿专项汇集地质资料成果,提供获取危机矿山各类地质资料信息的门户,塑造危机矿山立体地质信息形象,更好地为社会公众提供地质资料信息服务。 1.2系统设计原则 该系统的设计开发应遵循以下基本原则: (1)标准化、规范化和安全性原则。该系统应遵循信息技术的国家及行业标准和规范,确保信息资源存储、传输和应用的标准化、规范化和安全性。 (2)实用性原则。该系统应能满足危机矿山地质找矿资料信息集成的需要,提高其工作效率,方便用户检索查询。 (3)可靠性原则。该系统应有很强的容错和处理突发事件以及报错能力,不至于因某个动作或某个突发事件而导致数据丢失或系统瘫痪。 (4)开放性和可扩展性原则。为方便系统功能的扩展,该系统宜采用面向服务的体系结构SOA(Service-OrientedArchitecture,简称“SOA”)开放标准,将主要功能写成专门的模块或是类。在系统后期功能扩展和更新维护中只需修改参数、调用或开发新的模块即可实现功能扩展。 (5)经济性和可操作性原则。在保证实现各项功能的基础上,应以最高性价比配置系统的软硬件,还应具有良好的人机交互界面,易学易用,操作简便灵活等。 1.3 系统总体结构设计 危机矿山地质资料信息集成系统按照B/S结构,采取多种技术手段设计开发,由后台和前台两部分组成,总体结构如图1所示。后台以ASP技术(ActiveServerPage动态服务器页面,简称“ASP”)作为软件开发平台,选用Microsoft SQL Server2008数据库设计开发,主要由矿山基本信息管理、项目基本信息管理、矿山新闻管理、原始资料信息管理、实物资料信息管理、成果资料信息管理、文献资料信息管理、矿山图片管理和用户管理等功能模块组成;前台采用Xhtml、CSS、Flash、JS等前端表现技术手段设计开发,主要由导航页面、系统首页、矿山新闻、原始资料、实物资料、成果资料、文献资料和矿山图片等功能模块组成;后台各部分功能模块与前台功能对应信息如表1所示。该系统总体结构设计由用户层、业务逻辑层和数据层等三层架构组成,各层作用如下: (1)用户层。用户可以通过该系统前台获得资料浏览、查询、下载等服务。 (2)业务逻辑层。业务逻辑层是分析、处理系统前台或后台发送和接收到的各类信息,并将处理结果返回系统前台或后台。 (3)数据层。数据层主要是存放各类与危机矿山相关的资料信息。这些数据以危机矿山或项目为基本单元,对所有数据资料进行统一组织和管理。 2 危机矿山地质资料信息集成系统功能概述 该系统基本实现了各危机矿山原始、实物和成果地质资料以及相关文献资料的浏览、查询和下载等服务功能。 2.1 系统后台功能概述 后台即系统管理员对系统前台内容进行集中管理的平台,同时可对系统进行不同程度的配置以达到理想效果。该系统后台设计界面如图2所示。对于后台的每一功能模块都包含相应资料信息的添加、删除、修改等管理功能(见图2)。 2.2 前台功能概述 前台即系统的网站页面,它将后台存储的各种地质资料信息按照一定的方式展示出来。该系统提供了较好的人机交互界面如图3所示。该系统的检索查询主要包括根据导航信息和利用菜单栏各功能菜单等两种查询方式。其中,该系统提供了根据地图、行政区名称、矿种类别和成矿类型等四种导航信息查询方式供用户利用。用户选择某一危机矿山之后即进入该矿山专题页面如图4所示。用户也可以利用菜单栏进行原始、实物、成果和文献相关资料的检索查询。 矿山专题页面是以危机矿山或项目为基本单元向用户提供地质资料信息服务,主要包括矿山新闻、原始资料、实物资料、成果资料、文献资料等信息。对于某一矿山的资料信息是以列表的形式进行罗列。用户选择所需资料即可打开相应资料或跳转到下载界面。具体应用举例如下: (1)钻孔岩心柱状图信息显示功能 选择“实物资料/岩心”打开如图5所示钻孔岩心柱状图显示信息。 (2)光薄片信息显示功能 选择“实物资料/光薄片”,在列表中选择其中某一光薄片打开如图6所示的光薄片信息显示页面。 结语 该系统采用B/S结构开发设计,基本实现了危机矿山地质资料信息的输入、输出、检索查询等功能,是危机矿山勘查项目成果集成的重要组成部分。该系统的设计开发完成为全国危机矿山接替资源找矿工作地质资料成果的展示和推广应用提供了一种网络化服务方式,可方便用户浏览、检索和利用地质资料信息。为充分发挥该系统作用,在后续工作中应积极收集整理危机矿山地质资料信息,并及时更新和维护后台数据库,从而更好地为社会公众提供资料利用服务,发挥危机矿山专项工作成果的社会效益和经济效益。 矿山地质技术论文:3S技术及其在矿山地质灾害评估与监测中的应用 摘要:本文在概括3S(GIS、RS、GPS)技术与矿山地质灾害的类型的基础上,全面介绍“3S”技术在矿山地质灾害评估、监测、预警和防治方面的应用,指出在Web-GIS环境下,“3S”技术集成技术促进我国地质灾害评估监测防治信息化的全面提速。 关键词:3S技术 矿山地质灾害 评估 检测 防治 3S技术是地理信息系统(Geography information systems,GIS)、全球定位系统(Global positioning systems,GPS)和遥感技术(Remote sensing,RS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。随着3S技术的发展,将全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感技术紧密结合的“3S”一体化技术已显示出广阔的应用前景。将RS、GIS、GPS三种独立技术系统集成,构成一个强大的技术体系,实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。我国经济持续发展30年是我国矿业的快速发展期,在为经济社会发展提供资源保障的同时,也累积了严重的矿山地质环境问题,其中矿山地质灾害已经成为制约矿业经济可持续发展的重要因素,因此,加强对矿山地质灾害评估和检测防治工作,不仅对矿山环境地质灾害减少、对矿山及其周边环境的改善有重要积极意义。近年来,以“3S”技术为代表的信息化新技术日趋成熟,已成为矿山环境地质领域的重要技术手段。 1 3S技术概况 “3S”技术的技术集成实现了动态化、可视化、共享化、不同层次的高新技术在矿山环境地质的应用。 1.1 地理信息系统(GIS) 地理信息系统(GIS)是基于计算机系统平台,以数据库作为数据储存和使用的数据源,在计算机支持下对空间地理数据进行管理、处理、分析并由计算机程序模拟常规的专业性的全球空间分析即时技术,以解决矿山地质灾害信息查询、处理和预测等相关技术问题的信息系统。该系统从属性数据和空间数据信息的有效获取、储存、查询和处理入手,提供矿山地质灾害的动态信息显示、对地质环境做出相应的评价、区划,以及地质灾害的预测,从而为国家矿山相关部门提供决策服务[2]。 1.2 全球定位系统(GPS) 全球定位系统(GPS)是由空间部分、地面控制系统和用户设备部分3部分组成。此系统用于在任何时间,向地球上任何地方的用户提供高精度的位置、速度、时间信息,或给用户提供其邻近者的这种信息。由处于2万千米高度的6个轨道平面中的24颗卫星组成。根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,接受多个卫星电波信号,以确定待测点的位置的技术。具有全天侯作业、定位精度高、实时定位、功能多、用途广、观测时间短、无需通视、可提供三维坐标等特点。广泛用于提供野外地理信息的测绘领域。 1.3 遥感技术(RS) 遥感技术(RS)是以航空摄影技术为基础,以目标物,传感器和测量方法为因素,利用机载遥感、星载遥感和地面遥感传感器,根据不同物体对波谱产生不同响应的原理。从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物,探测地面物体性质和周边环境的空间探测技术。具有探测范围广、采集数据快、能动态反映地面事物的变化、获取的数据具有综合性、获取信息的手段多,信息量大、成图速度快等特点。其应用领域随着空间技术发展,尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透。广泛应用于资源环境、水文、气象,地质地理等领域。 综上所述:GPS用于快速、实时定位地质灾害目标;RS用于及时发现矿山环境的变化,对GIS数据库进行更新,最后GIS对多种来源的数据进行处理、管理、储存、分析、输出,从而运用于各领域。3S技术的集成,构成了整体的、适合动态的对地观测、分析和应用的系统,相对过去的人工野外勘测,数据采集、图件绘制的方式,在自动化、系统化、完备化程度上有了显著的提高。 2 矿山地质灾害的类型 根据矿山地质灾害的成因和空间分布将矿山地质灾害分为四类[1]即岩土体变形导致的灾害,包括矿山地面、采空区塌陷、地面塌陷、地表沉降、采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩、坑内岩爆、场库失稳等、地表环境恶化采矿诱发地震。例如广西大厂矿田新洲塌陷;不合理开采引起的环境地质灾害问题,如土地资源的占用和破坏、粉尘及酸性水污染,大厂矿属于碳酸盐岩矿山,存在着尾矿酸化及由酸化所引起的环境问题,研究表明由于尾矿酸化释放的酸水中含有由金属硫化物氧化及碳酸盐矿物溶解产生的SO42-、HCO3-,以及金属离子(Fe、Al、Mn、Ca等),生成的硫酸盐(及复杂硫酸盐)、碳酸盐、氢氧化物等稳定次生矿物(如石膏、水绿矾等);地下水位改变引起的灾害问题,如矿坑突水涌水、坑内溃沙涌泥、环境污染,发生于2001年7月17日的大厂拉甲坡锡矿的特大透水矿难;矿体内因引起的灾害问题,如矿坑火灾、地热和煤矿常见的瓦斯爆炸。 3 3S技术在矿山地质灾害评估、监测与防治中的应用 GIS可组成地理位置、地形地貌、地层岩性、地质构造、滑坡、泥石流、岩溶渗漏分段等项目,每个项目又可由视图、表格、图表、制图等文档组成,系统具有库区地质资料管理、各类统计分析、大型滑坡稳定性分析及三维模型分析等功能。利用GIS的各种功能,建立地质灾害空间信息管理系统、管理地质灾害调查资料,显示并查询地质灾害的空间分布特征信息,评价地质灾害的危害程度、地质灾害易发程度分区,地质灾害风险性、分析地质灾害和影响因素之间的关系,提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地质灾害进行预警监测,以及地质灾害应急指挥工作等地质灾害评估和防治中。 3.1 GIS地质灾害信息管理、评估、监测与防治中的应用 地质灾害信息分析是涉及地质、地貌、气象、水文、人类活动等诸多领域,然而面对大量复杂的信息、模型、数据结构和类型,如何对其高效的进行多层次综合分析处理,过去的数据存储和管理方式已经不能满足需要。因此GIS所具备的能够存储、处理、分析、计算和成图显示空间数据而著称的地理信息系统,为这一问题提供了一个良好的平台和方法。GIS以数据库作为数据储存和使用的数据源,利用GIS强大的空间数据管理功能,对大量存储在数据库的信息进行有效的获取、处理和查询,并很好的解决其相关性,复杂性,使各种地质灾害信息可以有效的获取、存储、处理、查询,从而实现地质灾害分析的实时性、动态性、多源性的特征。主要应用如下: 3.1.1 地质灾害的危险等级区划评估 基于GIS技术采用灰色聚类分析、模糊综合分析、信息嫡评判、层次分析法方法来计算地质灾害危险性指数,来分析评价区的地质灾害危险性程度,构建矿山地质环境评价模型。对研究区进行地质灾害危险性等级的划分,为地质灾害的管理、防治和预警决策提供技术支持。例如矿山形态分析,用于萃取由地表形态反映出地貌特征参数,包括数字标高模式(DEM)以及面向DEM的各种地貌参数:坡度、坡向、起伏度等;矿山区域评估,根据单个或多个地貌特征分析,评估矿山环境对农林、建筑、工程、居住条件、土地资源的影响,以及评估对各种矿山地质灾害发生、发展以及防治的影响;矿山地质灾害成因分析,内动力成因分析:由地壳内部能产生内动力,利用有效元素法对矿山内动力成因分析,从几何效应和力学基质分析矿山格局和骨架。外动力成因分析:地球受重力以及人类活动影响,人类不合理开采,滞后的保护机制造成地质灾害的发生;矿山地质灾害的预测,采用理论矿山地质灾害预测模型,以成因分析为基础,采用树立模型进行整体和局部模拟;利用系统矿山地质灾害预测模型,在历史数据的基础上,采用统计分析方法,预测发展趋势。在灾害预测中需要收集相应的矿山地质信息,计算灾害强度和持续时间,以及在历史过程中灾害发生的情况;矿山地质灾害的评估,需识别灾害类型、源地,然后创建相应模型,并根据受损程度评估灾害等级。 3.1.2 地质灾害危险性评价 地质灾害危险性评价是通过对地质灾害活动程度以及各种活动条件的综合分析,评价地质灾害活动的危险程度,确定地质灾害活动的密度、强度(规模)、发生概率(发展速率)以及可能造成的危害区的位置、范围[3]。GIS技术将各种地质灾害信息,与各种致灾环境因素相联系,从空间和时间上评估矿区内易引发地质灾害的采空区、不稳定区域等危险源,分析其类型和特征以及发生的概率、强度、密度、以及灾害经济损失。GIS空间分析不仅反映了地质灾害危险性程度的现势规律,而且实现了对该区域地质灾害的空间和时间上的预测。将GIS作为地质灾害危险性评价的分析工具,可以加速危险性评价的过程,提高危险性评价的精度,并通过危险性制图来反映评价的结果,具有直观性。 3.1.3 GIS在地质灾害监测与防治中的应用 借助GIS的叠加分析以及空间统计分析等功能,通过WebGIS(万维网地理信息系统)把分布在国土资源部门的地质灾害数据、气象部门的降雨数据、测绘部门的空间数据等有机地集成起来,建立历史灾情数据库,对地质灾害的发展趋势进行预测,实现地质灾害的动态评估,从而实现地质灾害的实时监测和预警。在地质灾害预警中将RS与GIS相结合。RS动态更新和提供地质灾害空间数据,GIS提供数据。GIS用于遥感信息的自动提取,对遥感解译的地质灾害信息进行分析。GIS使各种地质灾害空间数据在同一空间环境中进行集成分析,综合处理。 当灾害发生时,GIS强大的信息分析处理功能能够帮助指挥者指挥物资输出、指挥应急救援、进行人员管理等更为准确的信息。应急管理系统对突发灾害进行科学预测和危险性评估,从而动态生成优化的事故处置方案和资源调配方案,以及未来害发展趋势、预期后果、干预措施、应急决策、预期救援结果评估等信息。实现救援资源科学有效的调度,提高抢险救灾应变能力实现行动行救灾的最优化。 3.2 遥感技术(RS)的应用 随着遥感技术朝着多光谱、高分辨率、多时像和商业化服务方面发展,更加显示其具有动态、多时相采集空间信息的能力,遥感信息已经成为GIS的主要信息源,RS与GIS的综合应用可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程,获取大范围数据资料、时效性强、具数据综合可比性、经济性特点。 3.2.1 遥感技术在滑坡、泥石流、地裂缝、崩塌等地质灾害调查和监测应用 利用遥感技术克服了地形、气候、观测条件的限制,可以实现大范围的滑坡区域调查以及针对滑坡不同阶段实行动态监测。在遥感影像上,滑坡常常沿着地球应力形变的形迹——线性构造分布,是一种斜坡变形形式,并多产在不稳定物质覆盖的地区,如山地、丘陵地区的斜坡等。期望通过遥感预测每一次滑坡的发生相当困难,但通过对不同时相遥感资料的对比分析,就可以对地表线性构造和不稳定物质覆盖区进行解译和判断,从而预测、圈定滑坡地质灾害易发区,对已发生的滑坡地质灾害进行调查。 “数字滑坡”遥感检测技术,就是以遥感(RS)和空间定位(GPS或地面控制)方法为主,结合其它调查手段所获取的滑坡基本信息;利用GIS技术存贮和管理这些信息;在此基础上,根据滑坡地学原理进行空间分析,服务于滑坡调查、监测、研究、滑坡灾害评价、危险预测、灾情评估、减灾和防治等。大致可分为4部分:识别滑坡、滑坡基本信息获取、信息存贮和管理及空间分析。 矿区山高坡陡,岩石破碎,有丰富的松散固体物质,一旦矿区流域、沟谷进入雨季。山洪暴发、强大暴雨、融冰等导致大量的水资源的汇集。暴发大规模泥石流的几率变高,直接威胁着矿区的安全生产和生命安全。泥石流的遥感调查方法可以采用直接解译法、动态对比法和干涉雷达等方法。泥石流的形成必须同时具备三个要素:汇水区内有丰富的松散固体物质、有陡峻的地形和较大的沟床纵坡、流域中上游有强大的暴雨,急骤的融雪、融冰或水库的溃决。从航片上可直接解译泥石流,标准型的泥石流流域可清楚地看到供给区、通过区、沉积区的情况。泥石流形成区一般呈瓢形,山坡陡峻,岩石风化严重,松散固体物质丰富;通过区沟床较直,纵坡较形成地段缓,但较沉积地段陡,沟谷一般较窄,两侧山坡坡表较稳定沉积区位于沟谷出门处,纵坡平缓.常形成洪积扇或冲出锥,洪积扇轮廓明显,呈浅色调,扇面无固定沟槽,多呈漫流状态[4]。可见,遥感技术易于识别泥石流的灾害程度,有利于灾害检测、防治。 在地裂缝、崩塌动态监测方面前景广阔:由于地下开采和露天采矿,岩体变形导致的地裂缝,造成的采空区塌陷、地面塌陷是矿区安全管理的重要方面。遥感技术在其中可实现采矿崩塌、地裂缝的动态监测。地裂缝发育特征受地质条件、地下采空区特征等因素控制。一般地面塌陷范围与地裂缝级别相辅相成,地面塌陷区范围大,则地裂缝规模随之增大,而往往随着地裂缝的增大,又可能带来另一次的崩塌。遥感技术实时、动态监测着地裂缝和塌陷地的具体情况。且与GIS相结合,以高分辨率的遥感图像提取地裂缝、塌陷地,应用光谱特征、地学特征与信息、领域和专家知识及其他统计数据辅助进行遥感图象处理与专题信息提取,处理、分析数据。从而实现地裂缝、崩塌监测。 3.2.2 遥感技术在灾前预测和灾后评估的应用 应用遥感技术进行灾害评估主要集中在灾中实时评估和灾后恢复重建评估两个阶段。评估的内容包括:受灾面积、农作物受灾面积、灾情等级、救灾路线选择评估等方面,主要表达形式包括受灾面积图、农作物受灾面积图、灾情等级图以及灾情遥感评估报告等[6]。在矿山地质灾害的评估中,主要利用未受灾和成灾后的影像数据进行对比分析,准确地查明受灾矿区住房、生产设备和道路所遭受的破坏程度以及数量与分布状况等,以便及时组织救灾、恢复生产,对受灾重建实现科学规划。 利用不同数据源、多时相的遥感数据,提供关于自然灾害发生背景和条件的大量信息。利用遥感技术可以对全地区的地质情况进行摸底分析,确定出易发地质灾害的区域。常见的地质灾害在遥感影像上都具备一定的特征。根据这些特征,可以从遥感影像划分出地质灾害易发区,进而绘制出地质灾害危险等级图[5]。根据地质灾害的危险等级,建立地质灾害预测应急预案,以前做好预防措施,确保人民生命安全和经济财产达到最低程度的损失。 3.3 全球定位系统(GPS)的应用 地质灾害的发生是缓慢蠕动的地质体(如滑坡体等)从量变到质变的过程。一般情况下,地质灾害体的蠕动速率是很小而且稳定的,当突然增大时预示着灾害的即将到来。由于全球卫星定位系统(GPS)的差分精度达毫米级,可以满足对蠕动灾体监测的精度要求。因此,利用卫星定位系统可以全过程地进行地质灾害动态监测,在此基础上有效地进行地质灾害的预测、预报甚至临报和警报。GPS在灾害领域的应用主要在崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害监测方面。具体了解和掌握崩、滑体的演变过程,及时捕捉崩滑灾害的特征信息,为崩塌及滑坡的正确评估分析、预测预报及治理工程等提供可靠的资料和科学依据。同时,监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评估及滑坡工程治理效果的尺度。 为了达到上述目的,滑坡、崩塌、泥石流地质灾害遥测系统总体设计思想是:形成点、线、面三维空间的监测网络和警报系统,有效地监测崩、滑体动态变化及其发展趋势,具体了解和掌握其演变过程,及时捕捉崩滑灾害的特征信息,预报崩滑险情,防灾于未然。同时,为崩滑体的稳定性评估和防治提供可靠和及时的依据。主要使用以下几种技术模式:GPS实时动态、GPS动态定位、GPS准动态定位。GPS在地质灾害防治领域中的应用,对地质灾害监测手段和作业方法产生了革命性的变革,极大地提高了地质灾害防治领域中观测精度和勘测效率。 4 结语 集成3S技术,利用遥感技术对矿山地质灾害信息的提取、全球定位系统对遥感图像从中提取的信息进行定位等基础数据的调查采集,利用地理信息系统对矿山地质环境及其周边地质环境信息进行组合、分析、修改、建立数据库等功能,实现数据的对比、查询、检索、动态更新、输出。随着Web-GIS(网络GIS)技术发展,逐渐应用到地质灾害监测评估与防治当中,成为地质灾害信息化防治技术的发展新趋势。通过Web-GIS,结合3S技术,可将技术系统、数据分布在网络,实现数据的实时更新、管理。从而使得地质灾害数据和地质灾害模型可以在全国范围内共享,为防灾减灾提供一个功能强大而又方便快捷的有效途径。可见,3S技术的集成以及与其他技术的结合,使得它们的各自的优势得以充分发挥,在矿山地质灾害防治中发挥越来越重要的作用。 矿山地质技术论文:计算机辅助技术在矿山地质中的应用 [摘 要]随着计算机技术的快速发展和矿山勘探工作要求的不断提升,在矿山地质勘探工作中计算机辅助技术的应用被认为是重要的创新模式,在运用地质科学理论和相关的技术对矿床进行分析和研究时,计算机辅助技术能够保证矿山资源得到合理的利用和积极的开发。基于此,本文首先梳理矿山地质工作中计算机辅助技术的应用领域,其次对计算机辅助技术及其在矿山地质勘探中的应用模式进行了分析,最后从不同的层面给出了基于计算机辅助技术的矿山地质工作的支撑要素。 [关键词]计算机;应用领域;注意事项;矿山地质 1 矿山地质工作中计算机辅助技术的应用领域 在矿山地质工作中,计算机辅助技术的应用领域十分广泛,主要表现在以下方面:①对各类报表进行编制。在矿山地质工作中,需要对各种(类)报表进行编制,这些报表有的是经过处理的表格,有的则是原始资料表格,比如资源储量报表、三级矿量报表、损失贫化报表等。在编制此类报表时,可以将常见的计算机辅助技术应用其中,比如功能强大通用软件 EXCEL和专业的统计软件Minitab等。并且,在当前情况下,这些与电子表格处理相关的软件基本上都能够实现与数据库软件的兼容,这为表格的编制和处理提供了很好的帮助。②通过计算机辅助技术对各种统计图表进行绘制。在矿山地质工作中,需要通过图表的形式为决策提供依据,比如,资源储量的对比图、三级矿量储备的对比图以及月或历年生产勘探工作量的对比图和品位频率分布图等。这些图形的绘制工作一方面可以通过专业绘图软件AutoCAD软件、Surfer软件、Matlab软件等来完成,另一方面也能够通过通用的EXCEL、Minitab、SPSS、SAS等来完成。③数学地质的分析和运算。在矿山地质工作中,需要用到大量的数学地质方法,此时MATLAB,MATHCAD,SPSS 等计算机软件程序就得到了“重用”,可以将这些软件应用到特定的数学地质工作中。④为了全方位的服务于矿山地质工作,可以将计算机技术应用其中,建立矿山地质资源数据库,并且,截止到目前,该类数据库软件已经在该领域得到了大量的供应。 2 计算机辅助技术及其在矿山地质工作中的应用2.1 三维可视化技术在矿山地质工作中的应用 随着计算机应用软件开发进展的加快,三维可视化技术在矿山地质中的应用越来越得到普及和深入。三维可视化的关键技术包括三维建模技术、三维显示技术、三维操作技术。三维可视化技术能够用于显示描述和理解地下和地面诸多地质现象特征,在地质与地球物理学等领域能够得到广泛的应用。三维可视化技术能够利用和处理大量的数据,更为重要的是,该项技术能够检查地质资料的连续性,对资料的真伪进行辨别,并能够发现其中的异常,为分析、理解和重复数据提供有效的帮助。在矿山地质工作中,三维可视化技术更多的用于地层解释,因此,它既是一种解释工具,同时也是一种成果表达工具,通过对来自于地下界面的地震反射率数据,在三维空间内直接解释地层的构造、岩性和沉积特点。这样一来,科研人员能够快速的选定目标,准确、快速地描述各种复杂的地质现象。 2.2 虚拟现实技术在矿山地质工作中的应用 虚拟现实技术是近年兴起的计算机辅助技术,它以沉浸性、交互性与构想性为基本,是一种高级的人机交互技术。在虚拟现实技术体系中,关键的技术包括:环境建模技术、立体声合成和立体显示技术、触觉反馈技术、交互技术、系统集成技术。该技术在进入矿山地质领域后,迅速地得到了广泛应用,在地震资料三维可视化解释、地质综合研究、钻井设计、油藏建模和工程设计等主要环节都得到了重要的应用。虚拟现实技术在矿山地质领域中的应用,具有明显的优势,主要体现在以下方面:虚拟现实技术依靠其强大的“体渲染”技术,使矿山地质工作中生成的数据与分析结果得以同时显示在一个虚拟化的环境之中,能够为地震、地质、岩石物理及钻井等不同学科工程技术人提供协同式的环境。这种协同式的工作环境,贯通了对矿山地质工作的分割独立的状态,实现了勘探研究和决策过程中不同学科人员经验、认识等智力资源的共享。这样一来,不但提高了工作效率,缩短了工作周期,还为得到更精确的勘探成果,创造了可能。 2.3 数据库技术在矿山地质工作中的应用 经过多年的发展,作为构建信息系统的基础,数据库技术已经发展成为一种理论成熟、应用广泛的数据管理模式。该技术在矿山地质工作中主要发挥着以下方面的作用:对矿山地质工作进行信息系统开发以及数据存储、分析和展示工作。目前,矿山地质行业涉及地质构造、地震解释、勘探、地面工程等多个方面的内容,这些方面的工作大都需要通过构建信息管理系统来实现,而数据库技术则是最为主要的支撑。通过对数据库技术的应用,能够实现对大量相关数据进行有组织、动态性的存储,为矿山地质工作提供必要的数据处理和信息资源共享服务。这些基于数据库技术的管理信息系统包括的信息类别十分广泛,能够为科学研究人员提供宝贵的信息资源和相应的勘探数据。而为了进一步深化和应用数据库技术,不但要对传统的数据库技术进行升级和优化,还要在实际工作中最大限度地对其进行普及和应用。 2.4 地理信息系统技术在矿山地质工作中的应用 在矿山地质工作中,地理信息系统技术是一种关键的计算机辅助技术。该系统的功能包括对数据进行采集、处理、存储、管理和分析,并以此为基础,输出相应的地理空间数据,并能够对信息的属性进行表述,为科研人员和其他工作人员提供客观、真实的参考信息。地理信息系统技术(GIS)的出现,在矿山地质工作中得到了广泛的应用,使得人们在获取地球信息方面向前迈进了一大步,人类对矿山地质的研究能力也达到了前所未有的程度,在矿山地质勘探方面发挥着非常重要的作用。形成这一结果的原因是十分特殊的,矿山地质工作中需要对地下的地质构造、岩性、物性、电性等实体特征进行描述和掌握,而这些实体都与地理信息关系密切。所以,基于空间信息的地理信息系统技术在矿山地质勘探研究中得到了广泛的应用。它能够为科研、生产和管理以及决策工作提供最为直观的现实支持,是矿山地质数据资源管理和应用系统中必不可少的工具之一。 3 基于计算机辅助技术的矿山地质工作的支撑要素3.1 建立矿山资源勘查投入的长效机制 建立矿山地质勘探周转资金,并科学确定周转金的支持范围和重点,建立科学公正的周转金使用、补充、监管及绩效考评机制。同时,继续利用国债资金,开展矿山精查勘探,解决矿山精查储量不足的问题。由国家投资完成矿山资源的找矿、普查和必要的详查,统一管理一级探矿权市场,运作由此形成的探矿权。通过探矿权转让收益,实现勘探资金周转。以矿山地质勘探安全为目标,以高产高效矿井为重点,加强矿山构造、瓦斯、矿井水等影响矿山安全生产的地质因素勘查和评价;加强复杂地区三维地震技术和矿井物探技术研究;强化勘探阶段的瓦斯地质和水文地质评价;开展瓦斯地面抽排技术创新,加速钻探设备更新。 3.2 建立矿山地质科技创新体系 加大矿山地质勘查科技创新投入,建立矿山地质勘查科技创新资金,推进产学研相结合。加大矿山地质勘查创新力度。加强矿山地质基础研究工作;开展以矿井开采技术条件评价为重点的地质技术服务体系研究;加强综合勘探技术研究,推进三维地震、重磁电、遥感、钻探工艺等勘探技术创新和矿山地质勘查主流程信息化。加速矿山地质勘查装备更新的步伐。国家在矿山地质勘查技术装备方面给予资金支持,更新矿山地质勘查装备和软硬件设施,重点更新钻探、物探和化验测试设备,确保矿山地质勘查质量和进度。 3.3 完善矿山地质勘查的管理体系 按照社会主义市场经济体制原则,矿山地质工作的开展需要在国家矿产资源主管部门的领导下,全面建立矿山地质勘查管理体系,制订矿山地质勘查规划,以此承担矿山资源的数据统计、管理和分析工作。具体表现在以下方面:①健全矿山地质勘查项目监理制度,修改制定矿山地质勘查监理管理办法,制定矿山地质勘查监理资质标准,加强矿山地质勘查项目工程质量、勘查程度的监督;②负责矿山地质勘查项目设计和地质报告的审查工作以及矿山地质勘查准入制度、监理制度制定和管理工作,加强矿山地质专业队伍建设;③建立矿山地质报告专业评审机构,开展矿山储量和地质报告评审工作,严把矿山地质勘查成果质量关;④完善矿山地质勘查准入制度,进一步修改、完善矿山地质勘查单位资质标准,制定矿山地质勘查单位资质管理办法,提高矿山地质勘查的门槛。 4 结 论 矿山地质工作是一项高投入、高风险的行为,在市场经济环境中,已经逐渐发展成为一般性的企业行为。对企业而言,其最终目的是获得利润,投资勘探的目的是进行矿产开采获得报酬。但由于矿山资源的不稳定性、不确定性因素太多,投入大量资金勘探后因资源利用性差而得不到回报也是很普遍的现象。因此如何投入最少的勘探资金、在最短的时间内获得资源赋存的可靠情况,并把宝贵的资金尽量投放到最关键的部位、避免无效投资并最早实现资金回报,是每一个矿山勘探业主最为关心的问题。本文以此为视角对计算机辅助技术在矿山地质中的应用问题进行了研究,得出了一些结论,希望计算机辅助技术能够在今后的工作中更好地协助矿山地质工作的有效开展。 矿山地质技术论文:石料矿山地质勘查与找矿技术要点 【摘 要】本文在认识我国矿产资源状况的基础上,对石料矿山可开采性前提进行了综合描述,包括地形地质测绘、取样和测试、试采三方面,随后分析了进行地质勘查的主要内容并指出要采取积极的措施来不断的改进地质勘查的技术,提高地质勘查工作的质量和效率。最后结合现有的找矿技术进行分析,认清找矿中存在的问题并提出了建设性建议。 【关键词】矿产资源;地质勘查;找矿工作;技术分析 一、石料矿山地质勘查方法和过程 我国地域辽阔,石料矿产资源丰富且分布较广。石料工业发展很快 ,但也很多存在问题。主要是不重视矿山建设的前期工作 ,没有进行相关的地质工作,也没有进行试采,就进口设备,盲目开采,造成大量资源浪费,也影响了地区的经济发展和企业本身的经济效益。 一般来说,石料矿山是否可开采,经过以下几方面的工作基本上可以确定下来: (一)地形地质测绘。为了较为真实地反映石料矿范围内和附近的地形、地貌状况,需对石料矿山确定对应比例尺的地形图进行实测和测量标定矿区范围一定范围内的重要建(构)筑物的具体位置,利用地形图能比较准确地计算矿区范围内的石料储量,对矿山开发利用方案的编制提供依据,并对矿产资源的利用及生产情况进行检查和监督。 进行地形地质测绘工作,具体包括:查明岩体或岩层的赋存状态,矿区最低点与最高点的相对高差;岩石的花色品种及其变化规律、色斑、色线、有害矿物及有害岩脉、夹层情况及其变化规律;构造及节理裂隙的发育情况及其对开采的影响,可能产生的荒料块度;矿山开采条件,包括覆盖物厚度、风化带和破碎带深度,采场布设的方案,矿山公路的修筑里程及修筑条件等。 (二)取样和测试。石料的取样和测试项目有很多,本文选取装饰性、荒料率和出料率三个主要方面进行分析:1.装饰性,即花色和光泽度的确定是将磨光的样品置于1.5m处目测,确定矿石颜色、花纹与光泽是否能达到商品的要求,与大批量样品或标准样对比 ,确定色调与花纹的稳定性,要求在小范围内不能有显著变化。同时,取样点的密度和具体位置的布局要以能控制矿体中矿石花色的变化为标准。2.荒料率即在一定范围内采出的荒料体积与该范围内的原矿体积之比。3.出料率是出材率是每立方米荒料所能产生的有效石料的面积,它是由矿山实际采出的荒料送加工厂再处理后得出的。 (三)试采。试采是在拟投资开发的矿山上 ,选择有代表性的小块地段进行简单的手工或机械化采挖,判别矿山投资可能性的一种方法。试采过程中要随试采进展对采坑作详细地质记录,采取样品,进行必要的测试,记录其结果,并计算不同部位的荒料率、出料率和荒料及生产的成本。 二、石料矿山地质勘查内容分析 调查研究地质情况的不同的重点就是地质勘察工作,进行地质勘查不仅有助于我国的经济建设和国防建设,也为提高工作效率创造了条件和重要的参考依据。 (一)踏勘选点。石料矿山选点应根据当地建设和市场需求,原则上在县级矿产资源规划的开采区内,通过路线调查,选择矿体岩性简单、延展稳定、断裂构造不发育、出露良好、覆盖层薄、风化浅、开采技术条件简单、交通运输相对方便以及开采对环境影响小、对公路、铁路、高压输电线、通信线和人居安全有保障的区域,还要充分考虑矿山开采完毕后的复垦还绿条件,按拟建矿山规模和服务年限,合理划定勘查区范围。 (二)地质勘查。普通石料矿产勘查工作以地质观测研究为主,配合少量必要的探矿工程,填(测)制勘查区地形地质图,调查研究残坡积覆盖层和风化层的厚度与分布规律,基本查明矿体内部结构复杂程度和断裂构造对矿体的破坏程度;调查开采技术条件,测试石料的理化质量指标,编制勘查地质报告。 地质勘查的重点是对矿山发展不同阶段的勘查工作,包括:1.危机矿山接替资源的勘查,为了使矿山服务的年限得到延长,促进矿山的可持续发展,在重要的原材料和固体能源大中型矿山地区 ,要进行大规模的危机矿山接替资源的勘察工作。2.对矿山生产阶段的勘查,矿山企业要对矿山服务的年限做好科学的规划和设计,合理、科学的对资源进行开发和利用,扩大资源储量;做好矿山的摸底探测工作,扩大找矿范围;利用先进技术,提高勘查效率。3.综合评价和勘查共伴生矿和尾矿,制定相关的标准和政策来规范矿产尾矿资源的利用 ,调查资源 。4.关闭阶段的地质勘查工作。矿山企业要严格的按照法律的规定来保护好矿山地区的环境。在矿山的开采的活动结束之前,闭坑的地址工作要做好,另外闭坑的地址报告要提交。 (三)原始编录、综合整理和报告编写。地质剖面测制、地质填图观测点、探矿工程等原始编录必须在实地(现场)进行,取准、取全第一性资料。各项原始资料应及时进行质量检查验收和综合整理。工作质量按现有的法律标准和细则执行。勘查地质报告参照报告编写提纲进行编写,做到内容齐全、重点突出、数据准确、真实可信。 三、找矿工作分析 (一)找矿工作的重要技术分析。包括:1找矿方法的综合利用和联合解释。从岩石的物理性质差异的角度出发认识深部地质结构和成矿规律时利用先进的技术,在测量时用精密的地球物理仪器,这样才能够获得准确的数据。另外对于数据和图标要进行适当的校正,将高精度的资料图谱输出;为了达到高水平的解释效果,要加强各个与地质勘查工作相关的研究人员之间的密切的合作和配合工作。2.甚低频电磁方法。这种方法方便快捷,勘察迅速,勘察的方式也比较灵活。首先用Fraser滤波等处理所测得的数据,将掩盖区异常的地质体和产状以及展布的方向根据地质研究控矿规律和矿体的赋存规律进行有效的圈定,进行矿体空间赋存部位预测 ,最后提供找矿额度依据。此外应注意运用甚低频电磁法的最佳的时间是在场强较稳定的时间域。 (二)找矿工作存在的问题分析。经过长期积累,我国地质勘查工作基础很好,实力雄厚,有条件也有能力为国家排忧解难,在重要资源找矿上再创佳绩。特别是我国地质勘查经过多年的发展,尤其是在进行了地质人才管理机制的改革后,我国的地质勘查得到了人才队伍逐步精炼,已经基本上能够满足我国社会经济发展的需要。但是依然存在一些问题,主要表现在:1.基础地质勘查工作投入相对较少,找矿缺乏基础地质资料保障。2.尚未建立市场为主导的地质找矿机制,地质工作市场主体缺位。3.地质科技创新能力不足,专业人才结构不合理。体现在专业使用不合理,技术人员和地质勘查队伍不稳定等诸多方面。 (三)解决找矿工作问题的建议。为科学解决上述问题,促进找矿工作的发展,现提出如下建议:建立适应市场经济多元化的投资平台,以地质勘探为契机,建立一个统一的,有竞争力的,开放、有序的矿业市场和交易平台,建立对企业的重点在矿产勘查领域的大型国有投资挖掘市场主体地位。 为了控制投资结构,增加国家和地方地质勘查业的政府投资,过滤投机性投资的政策引导,刺激社会资本。鼓励各级地质工作的实际投入水平,提高公众福利,并加快技术水平,改造和评价国家产资源潜力转化的结果。另外,为了促进地质找矿工作的重大突破,必须符合社会主义市场经济体制的要求,遵循市场经济和地质工作的法律规则,充分发挥市场配置资源 的基础性作用,充分发挥各方的积极性,按照特殊的新的工作思路,依靠政府调控和市场监管来实施找矿工作。 四、结语 石料矿山地质勘查和找矿工作是一项长期、复杂的任务,总体上看开采利用率偏低,从之前地质勘查工作结果来看,我国矿产资源探明程度仅为1/3左右,通过地质勘查进行地质找矿还有相当大的潜力。充分认识找矿工作中面临的问题,做到“对症下药”,结合现有的找矿技术不断的开拓新的有效的找矿的技术提高地质勘查工作的效益,使矿产资源短缺的现状得到缓解。实现勘查矿产资源的有效整合,地质找矿要素的优化组合和石料矿山企业的有效发展。 矿山地质技术论文:基于遥感技术的矿山地质环境评价应用研究 摘要:矿山开发能造福人类,同时也会造成生态环境破坏,影响恶劣的会危及人类的生命安全。矿山开发引起的环境污染是一个复杂、系统的变化,任何单一因素和瞬时指示指标都无法给出整个环境系统的变化趋势。遥感数据具有区域性与周期性的特点,利用遥感技术进行矿山环境监测具有很强的优势,是人们研究的重点之一。本文利用时间序列的遥感数据,提取矿山环境相关指标,并结合实际工作,建立完备的指标体系,并利用层次分析法确定指标权重,结合综合评价模型对实验区域进行研究,取得了良好的效果。 关键词:遥感,矿山地质,环境评价,层次分析法 1、概况 双鸭山市位于黑龙江省东北部,地处完达山支脉低山丘陵地带,东经130°56′00″—131°38′49″,北纬46°21′00″—46°46′00″。煤种齐全,煤质优良是黑龙江省重要的产煤基地良。近年来,随着煤炭的大规模开采,加速了生态环境的恶化。所以该区要开展针对性强的矿山环境地质评价,但是矿区环境地质问题是多种因素综合作用的结果,不仅每一种因素对适宜性的影响是复杂的,而且因素之间是相互联系相互制约。以往,通常用专家评分法等主观赋值法来确定它们各自的影响系数(权重)。为了提高评价结果的科学性、客观性,降低主观性,本次评价采用AHP法确定权重。取得了有价值的成果,为该类项目的调查与评估提供了一种科学的、行之有效的方法。 2、利用遥感数据进行指标提取并建立指标体系 2.1 遥感数据提取指标 遥感数据,由于其本身的成像特点具有区域性与周期性的特点,可以对一个特定区域进行周期性的观测,将其利用在矿山地质环境监测与评价中可以使评价数据获取更为简单可行,尤其是在大尺度,周期性的数据上遥感数据更具有明显的优势。本次研究采用了2009年的SPOT5卫星影像,对其进行处理之后,取得土地利用类型,与土地压占破坏的数据,并利用LAI,NDVI的指数获取植被污染信息。 2.1 指标体系的建立 矿山作为一个复杂的系统,其指标体系必须考虑几个原则即①区域特殊性原则;②系统协调原则;③综合性原则;④层次性原则;⑤可操作性原则。根据上述原则,结合研究区域的区域地质环境背景特点及调查统计情况,选取影响程度突出的指标进行评价,构建矿山地质环境评价体系。其包括两个层次:①一级指标,即区域地质环境背景、资源损毁、地质灾害和环境污染4个要素;②二级指标,即每一要素包括若干指标,其中矿山地质环境背景条件,指标层共选取了包括地貌条件、土地压占破坏、崩塌、水源污染等16项指标。 3、利用层次分析法计算各因子的权重 3.1建立递阶层次结构模型 递阶层次结构模型一般分为三层,最上面为目标层, 最下面为方案层,中间是准则层或指标层。这种自上而下的支配关系所形成的层次结构称之为递阶层次结构。如图1。 图1 递阶层次结构模型 Figure 1 Step-up stratification structural model 3.1.1最高层(目标层) 这一层次中只有一个元素,一般它是分析问题的预定目标或理想结果,即实现对矿山现状环境地质的评价。 3.1.2中间层(准则层) 这一层次包括了为实现目标所涉及的中间环节,包括所需要考虑的准则,即环境因子(水土流失、土地沙漠化、地下水富水性、矿山开发)的选取。 3.1.3最底层(方案层) 这一层次包括了为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等。即某一区域矿山环境地质质量的级别(优、良、中等、较差、差)。 3.2构造成对比较矩阵并求特征向量(权重)和最大特征根 3.2.1判断矩阵 在建立递阶层次结构以后,上下层元素间的隶属关系就被确定,中间层次两级指标为准则,所支配的下一层次的元素为矿山现状环境地质质量优、良、中等、差,目的是按照准则层的相对重要性赋于方案层中相应的权重。当准则层对于方案层的重要性可以直接定量表示时,它们相应的权重量可以直接确定,但对于此类矿山环境地质评价问题,元素的权重不容易直接获得,这时就需要通过适当的方法导出它们的权重,AHP所用的方法就是两两比较的方法。 在这一方法中,决策者要反复地回答问题,针对准则层,任意两个元素那一个更重要,重要程度如何?这一过程中可以利用专家评分的办法来得出各因子的重要程度,并按表5的比例标度对重要性程度赋值,表2列出了1~9标度的含义,这样对于准则层,元素通过两两比较构成一个判断矩阵A。 矿山地质技术论文:矿山地质灾害类型\危险性与地质灾害勘查技术方法 摘要:由于地质、气候等自然原因的影响,以及人们在开发矿山的过程中忽视对矿山环境问题的保护和及时有效治理,目前,我国部分矿山开采引发了相应的地质灾害,这些地质灾害的危险性极大,这就要求我们提高地质灾害的勘查技术水平,准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性严重程度。本文针对目前我国矿山地质灾害的类型和危险性,对地质灾害勘查技术进行简单的分析。 关键词:矿山地质灾害;危险性;勘查技术 我国是属于矿产资源丰富的国家之一,随着经济发展对矿产品的需求日益增大,我国矿业的发展非常迅速,而矿山开发过程中,一味的追求经济利益,忽视对矿山地质环境问题的及时有效治理,引发了许多地质灾害,这将严重影响矿区周边人民的生产、生活安全。因此,有针对性的采取相应的地质灾害勘查技术,准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性严重程度,就成为目前我国矿山地质灾害治理工作中一项刻不容缓的任务。 一 矿山地质灾害的主要类型及危险性分析 首先,采空区塌陷。首先,采空区塌陷。其发生的主要原因是人为因素,即人们对矿山不合理的开发和技术达不到标准。在开采过程中,采空区的顶板岩层重力与上覆盖岩层的的压力,产生向下弯曲和移动。如果顶板岩层的本身所承受的压力超过其抗拉轻度的最大值,顶板就会出现断裂或破碎的问题,导致顶板冒落的现象。上覆盖岩层也会相继出现弯曲、移动、断裂和离层的现象。对矿山的开采过度,会增大岩层的影响范围,地表就会出现采空区的塌陷。 采空区塌陷,危及周围的建筑以及农田水利设施,不仅会造成财产的损失,更重要的是对人民的生命财产造成严重威胁。另外,矿山开发而导致采空区塌陷的危及范围较广,势必破坏浅层含水层功能,对土地资源的破坏性也非常大。 第二,泥石流。这种地质灾害发生的原因主要是由于自然因素,即采矿区的周围地质环境较为恶劣。其主要有两个原因:其一,泥石流主要是发生山地较多的地区,有许多的岩石破坏物集中在山地的河流区域的河床和坡地上,能够为泥石流提供固体物质;其二,就是泥石流发生地区,拥有相当充足的水源,由于水流较多,为泥石流的发生提供载体;总而言之,就是因为相当数量的破坏物顺着水流的动力影响下,导致泥石流的发生。 矿山的开发,一般都会产生废石土、固体碎屑等破坏物,而矿山的开采不注意清理这些破坏物,而是将开采中所产生的废物随意乱扔、丢弃,对周围的植物造成严重损害,从而提高了泥石流发生的几率。在对地质造成严重损害的情况下,发生的泥石流往往是难以抵御的。其冲毁周围房屋,造成河道堵塞,有时也会对周围的铁路、公路等设施造成严重的破坏,更重要的是对周围人员生命安全造成威胁。 第三,滑坡。其发生的主要原因是自然因素和人为因素。自然原因:岩体不连续面倾斜度倾向于坡面时,就会造成滑坡;边坡受到风化作用影响,逐渐改变边坡的形状,降低了边坡的稳定性,也会发生滑坡。特别是在雨季期间,风化作用的效果最为明显,此时,岩层的软硬相间的差异较大,坚硬的就会显现出来,由于切割结构面,使得自身重力发生蠕变,从而发生崩塌和落石的现象;另外,滑坡往往是其它地质灾害发生的附加灾害,例如由于地震的发生,使得边坡受到强大的压力而变形,导致滑坡的发生;人为原因:人们在开采过程中,对坡脚不合理的开挖,改变了坡体的应力场,造成呈现张开状的岩体裂缝,随着坡的逐渐破坏,使得原来的裂缝继续扩展,此时被切割的岩体失去了稳定性,造成崩塌滑坡。 滑坡的危险性主要根据其稳定性决定的,并以最不利工况条件下的稳定性作为判别依据,在滑坡失稳后造成的损失大小来确定危险性。滑坡造成的是直接的人员伤亡和经济损失。 第四,水土流失。其发生的主要原因是人为因素和自然因素。自然原因主要是气候、地貌、植被、土壤和地形的变化,或者在滑坡灾害中,对坡体的重力侵蚀较大,造成水土流失;人为原因主要是人们不合理利用矿上资源,滥垦滥伐等不合理的行为对植被造成严重破坏会造成水土流失的现象。造成水土流失的另外一个重要原因就是水利侵蚀。在对矿山进行开采的过程中,产生废弃物、土、渣等松散堆积物,这种物质的缝隙较大,如遇到暴雨天气,同时由于水流冲击具有非常高的强度,则会使这些堆积物随意的流动,出现水土流失的问题;在许多矿区开采的作业中,忽视环境问题,破坏植被或者对地质造成直接性的破坏,都会造成水土流失的现象。 水土流失的危害最直接的影响是水土面积的大量流失,对植被造成严重的破坏,改变原有的地形和地貌,从而破坏矿山土石结构的平衡性。 二 矿山地质灾害的勘查技术方法 首先,针对采空塌陷区,可以采取地球信息技术综台方法,这种方法主要是利用3S技术;它通过GPS精确的定位灾害发生地,对地质灾害的地区分布、发生、发展规律进行掌握;通过RS技术对矿区的多时遥感图像进行叠加分析。对地貌的破坏程度、塌陷区形态、废弃物类型、面积、分布状况、环境污染状况和生态环境状况进行不同时期的获取资料;通过GIS技术根据矿山的空间分析灾害信息数据。 其次,对于滑坡、采空区,可以采取地球物理勘查方法。这种物理勘查方法主要分为四种:其一,高密度电阻率法。它是根据岩体的导电性差异来进行物探,一次性可以采集多装置数据,主要研究深度方向的电性变化和水平方向的电性变化。对有效异常的比值数据进行参数换算,有利于推测前者的灾害埋深和范围,它主要应用于深度较浅的采空区、岩石分化层等勘查;其二,视电阻率法。主要是对采空区的填充空气的电阻率与硫化物矿体的电阻率的进行鉴别,应用于圈定采空区;其三,瞬变电磁法。这种方法主要根据不接地回线或接地线源发送一次脉冲电磁场的间歇期间,利用线图或电极对地下半空间二次涡流场的变化进行观测,而且这种方法的信噪比高、分辨率强、探测的深度、速度较大、较快,容易发现采空区的异静;其四,浅层地震法。它是通过人工手段研究地层中地震波的传播规律,对地质小构造和地层岩性进行物探,它能直观地层界面的起伏变化,主要应用于滑坡、采空区的勘查。 第三,针对泥石流、水土流失,可以采取地球化学勘查法。它主要利用化学反应来勘查环境的污染情况,这种方法主要应用于环境勘查,为污染治理提供参考信息。 三 结语 由于受到自然因素和人为因素的影响,矿区常常发生地质灾害,对矿区周边环境、人员财产安全造成严重威胁,我们必须大大提高地质灾害的勘查技术水平,采用相应措施进行合理的防范和有针对性的治理,尽最大程度减少地质灾害的危害性。 矿山地质技术论文:遥感技术在矿山地质灾害中的应用评价 摘要:煤矿区是一种以资源开发与利用为主发展起来的特殊地理区域,由于资源过度开采对区域的持续累积影响,引发了严重的环境损害与地质灾害,如地面塌陷、矸石山爆崩、滑坡、冲击地压等频繁发生。本文介绍遥感技术的涵议及在矿山地质环境调查中的作用,并结合遥感技术在地质调查工作中的应用实例进行了相关探讨。 关键词:遥感技术;矿山地质灾害;应用评价 一、遥感技术的涵义 1、遥感的定义 “遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。传说中的“千里眼”、“顺风耳”就具有这样的能力。人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式-电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。 2、遥感技术的特点 ①遥感具有宏观性和直观性。②遥感获取资料的速度快、周期短、而且能反映动态变化。③遥感使用的电磁波各波段之间,性质差异很大,用途也很不相同。④遥感获得的信息量巨大。⑤遥感技术的应用受地面条件限制少,可用于自然条件恶劣、地面工作困难的地区。⑥经济效益好,成本低,收益高。由此可见,遥感技术在自然灾害的调查、监测和预测中具有显著优势。当前,遥感技术在分析、预测、评估自然灾害造成的损失方面正发挥越来越大和不可替代的作用。 二、遥感技术在矿山地质环境调查中的作用 1)遥感解译是矿山地质环境调查不可缺少的技术方法之一。从技术方法角度讲,遥感解译是矿山地质环境调查的技术方法之一。利用航、卫片进行遥感解译,具有直观、真实、准确、实效性强等特点。矿山地质环境调查的技术方法包括地面调查、遥感解译、样品测试、动态监测以及轻型山地工程等,特别是遥感解译,能提高调查研究的水平。2)利用遥感技术进行矿山地质环境调查,能起到事半功倍的效果。通过大比例尺地面调查和高分辨率的遥感解译相结合的工作方法,能快速圈定矿山环境地质问题的类型、形态、空间分布、规模及其外围地质环境条件,便于进行定性和定量的分析研究,提高矿山地质环境调查工作的质量和效率,对矿山地质环境调查与评价起到重要作用。3)遥感技术的特点为在矿山地质环境调查中的应用提供了可能。卫星遥感技术的快速发展,为我国矿山地质环境遥感调查提供了可能。遥感技术具有探测范围大、周期短、信息量大、资料获取速度快、客观真实、动态性强以及资料收集不受特殊地形限制等突出特点。发挥大比例尺遥感影像在调查中的作用,是区域地质环境调查最有效的手段之一,对矿山环境地质问题具有良好的解译效果。 三、应用实例分析 2002年10月,作者参加了某矿区的矿山地质环境野外调查工作,应用Quick Bird遥感数据对煤矿开采引发的地质灾害进行调查,研究了不同类型地质灾害(塌陷坑、地面沉陷、地裂缝)的遥感影像特征,对矿区地质灾害现状、成因、分布规律特点和调查精度进行了分析评价。 1、塌陷坑 塌陷坑是地下矿产资源开采引发的局部地面塌陷,以第四系覆盖的农业区居多。由于开采煤层较浅,矿层顶板为碳酸岩且厚度较薄,受外力或降水影响,经常发生地面垂直塌落现象,形成小面积的塌陷坑。 实地观察发现,地面塌陷形成的塌陷坑,一般直径从3~30 m不等,塌陷深度一般2~3 m。多数塌陷坑的坑壁陡直,无法耕种,随着时间推移坑壁坍塌变缓,底部生长杂草,较大的塌陷坑经过改造还种上庄稼。遥感图像上塌陷坑呈独立的环形或椭圆形斑点、斑块状,呈独立个体成群分布,色调明暗不同。坑内植被呈微红色。由于塌陷坑是有一定深度的负地形,在阴影作用下,立体效果明显。与正地形(如坟墓、独立树冠)相比,形成的立体效果正好相反。塌陷坑的阴影出现在环形图斑内侧的下半部分,而土堆形成的阴影出现在环形图斑内侧的上半部分,这是塌陷坑判断正确与否的重要标志。有的塌陷坑虽已填平,但从隐约可见的浅色环状还 能看出塌陷坑的轮廓。有的虽未形成塌陷坑,但小幅地面沉降造成土壤结构和水分含量的变化已经显现出塌陷坑的轮廓。 2、地面沉陷 地面沉陷是地下矿产资源开采引发地面不均匀沉降,主要发生在第四系覆盖的农业区。由于地下采空区打破了原有的应力平衡,当矿层顶板无法支撑上覆地层压力时,便发生整体大面积塌落现象,形成地表一定范围的不均匀沉降。 实地观察发现,地面沉陷面积比塌陷坑大的多,沉降幅度比塌陷坑小的多,一般只有几十厘米。地裂缝出现在沉陷区边缘,有时多条地裂缝同时出现,呈平行排列。裂缝两侧地形高差变化明显。由于第四系沉积物松散,地裂缝深度很小,裂缝宽度只有几厘米~十几厘米,容易被自然或人为扰动而消失。特别是经农业耕作改造后,形成舒缓波状微型地貌,并保持了原有播种方向和农田格状结构。但大多数地裂缝已经消失,只有水泥路面依旧保留着地裂缝的痕迹。 遥感影像中的地面沉陷显著特征是沉降区边缘形成有一定高差、宽1~2m、长数十米~上百米的不规则封闭、半封闭的环形带或条带影像,有时呈断断续续的带状。在环形带的上方(图1 A处,向阳面)色调较亮,下方(背阴面, B处)色调较暗,这种明暗色差变化的原因是沉陷形成的负地形,造成地形坡度、坡向突变,改变了光线入射角使局部光谱反射能量改变所致。在图2中,剖面亮度值得到了验证。地面沉陷区的形状与农田中的道路、田埂和植物行距排列极不协调,与自然地形坡度有显著地影像差别,是非人为因素迹象。受采空区面积影响,沉陷区具有一定的宽度,面积从数百平方米至数万平方米不等。通过微地貌的变化可以推断地裂缝的位置,据此,可以圈定并计算沉陷区的面积。沉陷区按形状可划分为环状、带状和平行状等沉陷类型。 3、地裂缝 地裂缝在基岩裸露和平原农业区都有发生,是地下矿产资源采空区应力失衡引发的岩石钢性变形。开裂的程度、规模受控于地质构造、开采厚度、深度、岩性及第四系覆盖层厚度。 实地观察发现,基岩以岩石张裂、断裂为主要特征,致使岩石垂直裂开影响到地表。第四系覆盖区则以地面沉陷区边缘的拉张性地裂缝为主。主要特征是裂缝两侧地形高差变化很小或没有变化,未形成沉陷区。基岩山区张裂型地裂缝规模大,整个山体裂开宽度达1~3m,长达数百米,小型地裂缝不足10 cm,长度几米~几十米。大量地裂缝造成地下水・渗漏,水土流失严重,山上大部分果树枯死,只有稀疏的荒草。 在遥感影像中,发生地裂缝处的地表和浅层土壤结构发生了变化,造成局部土壤含水量增加、湿度增大或透水性增强、湿度减少。甚至地裂缝的产生使植物种类(缝内生长杂草)、长势发生变化,形成色调和纹理上的光谱差异。平原区地裂缝一般规模较大,呈线状影像特征。规模小的地裂缝隐约可见,尚未影响农业种植,具有地面沉陷地裂缝的影像特征。有的沿已有老地裂缝向前延伸,呈现或明或暗的直线、折线状。有的则呈交叉或平行排列格局。有时 穿过农田形成一定落差的断陷陡坎,在遥感影像上具有不同的影像特征。山区规模较大的地裂缝呈条带状,裂缝内有植被呈暗红色。缺乏表土覆盖的小地裂缝,宽度10~20 cm,但从放大的遥感图像可以发现其踪迹,呈折线状断续分布(图3)。按地裂缝形状类型可划分为直线型、断续型和交叉型。 图3采矿造成的山体开裂 高分辨率卫星遥感图像提供了矿山地质灾害的丰富特征信息,具有宏观、准确、高效的特点,是矿山地质灾害和生态环境调查行之有效的手段之一。在一定条件下能为某些地质灾害的发生、发展提供预测指示信息,为综合治理提供科学依据。
地质灾害论文:基于气象因素的地质灾害预警报系统研究 摘要分析了地质灾害预警报系统的建设原则、目标及工作流程,并针对基于WebGIS的灾害预警报系统的组成和实现提出了可行性建议,具有重要的实践意义。 关键词气象因素;地质灾害;预警报系统;WebGIS 我国是一个地质灾害多发的国家,崩塌、滑坡和泥石流等常见灾害发生的地域广、频率高,具有较强的破坏性。研究表明,除地质构造及人类活动外,气象条件也是形成地质灾害的一大原因,暴雨或连续降雨常常是触发地质灾害的直接因素。因此,如何通过对雨情的监测提供可靠的地质灾害预警信息,成为一项重要工作内容。 1地质灾害预警报系统概述 目前,在气象部门的协助下,许多地区的国土资源部门都相继建立了地质灾害预警预报系统。灾害的风险预报是指在收集和集中监测信息的基础上,进一步分析地质灾害及次生、衍生灾害等可能对社会经济、群众生活所造成的影响,提前风险预报,并为政府部门、有关单位及广大民众提供应对的措施和指导。气象监测(特别是雨量监测)系统和基于WebGIS的地质灾害预警系统组成的地质灾害预警预报平台,在突发性地质灾害的预测和防范中起到了关键性的作用[1]。 1.1预警报系统的建设目标 预警报系统的目标是建设一个时效高、预警报信息内容全面且准确可靠的地质灾害预警报体系,为相关政府部门的决策和灾害地区群众的减灾措施提供科学、及时、有效的信息指导。充分利用现代化建设的成果,在已获取的大量气象探测和灾害性天气监测信息的基础上,对信息进行存贮、处理和分析,建立地质灾害预警报服务平台和流程,根据决策服务的要求,提供连续无缝隙的地质灾害预警报信息[2]。 1.2预警报系统的工作流程 地质灾害预警预报系统主要由监测系统和预警报系统2部分组成。启动气象信息收集、地质灾害信息收集以及信息自动生成等模块后,通过实时监控雨情,一旦降水因子达到相应的监测指标,系统即可在决策中心进行数据分析,生成地质灾害预警等级,并在确定信息后,利用短信、广播、电视、网络等媒介按照预警等级对特定部门及相关群众警报信息。 2地质灾害预警报系统的组成及实现 基于WebGIS的地质灾害预警系统中,灾害信息的汇集及预警平台是数据信息处理和服务的核心;气象监测系统具有雨情报汛、预警等功能;群测群防预警系统则包括预警、警报传输和信息反馈功能[3]。要实现地质灾害预警系统的正常运转,应注意以下几个方面: 2.1建立高效稳定的应用平台 高效稳定的应用平台为整个地质灾害预警系统的正常运作提供强有力的支撑,对提高系统的稳定性具有至关重要的作用。良好的应用平台依赖于完善的数据信息、高科技的硬件设备、成熟的先进软件环境及规划合理的结构设计 数据库是地质灾害预警报系统的核心部分,除实时采集和的雨量数据、预报雨量数据、雷达图、卫星云图和台风信息等气象数据外,当地行政区域图、区域地理信息及区域内的群众信息等,都是数据库的重要组成部分。软件系统应由用户界面、后台管理系统、数据交换平台(EAI)、后台管理应用核心构件群、WebGIS组件、应用服务器平台及其他系统组成。先进、灵活、适用的软件架构符合管理信息化的要求,以构件化设计为核心,实现事件触发、数据驱动、参数设置的开放可行的地质灾害预警预报系统管理平台。 2.2科学合理的灾害等级划分 灾害等级的划分关系到预警报启动的决策、预警报信息的范围及对象等,在地质灾害预警报系统中,需要给予特别的重视[4]。依照国土资源部制定的地质灾害预报等级标准,预报等级可分为5级:一级为可能性很小;二级为可能性较小;三级(注意级)为可能性较大;四级(预警级)为可能性大;五级(警报级)为可能性很大。从预警报系统的角度分析,一级和二级灾害没有实际预警意义,预警工作由三级开始启动,应围绕三至五级地质灾害开展防灾减灾工作。 2.3保证系统的安全性 预警预报系统将为防灾减灾的决策提供重要的依据和指导,因此,必须保证其安全性和权威性,安全是系统设计的关键[5-6]。首先,在设计中要充分考虑到网络安全的问题;其次,注重系统的整体维护是延长系统使用寿命的重要保障。此外,地质灾害预警预报系统与其他相关系统的联系均以特定的接口程序来实现,当地质灾害预警预报系统或相关系统出现故障时,不会出现系统间的相互影响。在系统的运行中,应保留详细的操作日志,出现问题可以查明错误原因,及时恢复,并为系统的科学评价提供依据。 3小结 综上所述,地质灾害预警预报系统的建设和维护是一项长期工作,涉及的部门多、范围广,须参考的因素多而复杂。因此,必须在工作中不断地总结经验,并在各部门的积极配合下,建立顺畅的信息链,为相关部门和群众提供即时的、权威的、人性化的信息指导,将地质灾害的影响降到最低。 地质灾害论文:道施工地质灾害预报与防治 1.研究内容 1)结合承德市在建的山岭公路隧道如伊次梁隧道、茅荆坝隧道等,对隧道施工工作面前方地质情况,特别是对可能发生的地质灾害如软弱不良地质段、突水等情况进行超前地质预报;2)物探方法(主要指地震方法)及相应的先进仪器在隧道地质灾害超前预报中的应用; 3)隧道灾害治理方法:根据对公路隧道施工前方的地质预报,提出正确的施工方法,特别是对于公路隧道地质灾害的避免方法,以减小经济损失与人员伤亡。 2.本课题的创新点和研究必要性 隧道工程施工地质超前预报工作是选择正确施工方法与支护方式的必要条件和前提,施工方法和支护方法的正确选择是隧道减轻和避免地质灾害的途径。 随着物理探测技术及仪器的发展,采用先进的物理探测技术,结合以前已经应用的种种地质超前预报方法,形成新的综合的隧道地质超前预报方法,提高地质超前预报的准确性,已经非常必要和可能。并且,综合测试预报方法已经在铁路隧道施工过程中得到初步尝试,在公路隧道施工工程中应用却还不常见。同时,原有的物探方法(如声波探测,浅层地震探测等)在隧道施工超前地质预报应用时占用较长的时间和预报距离较短等,没有得到施工单位的广泛的应用。 本课题将结合承德市在建公路隧道工程,在公路隧道施工中,将具有国内国际先进水平的测试仪器T202(TuelSeismicPrediction)测试仪器应用于公路隧到施工地质超前预报,并进行全面的地面与洞体内的地质分析,形成公路隧道施工地质超前预报的综合方法,减少物理探测方法占用施工时间,并根据超前地质预报给出正确的施工和支护方法,为公路隧道经济快速施工提供有力技术支撑。 3.研究技术路线 依据公路隧道的地质条件,拟采用全面超前地质预报技术路线,即全面隧道施工地质灾害超前预报技术路线。主要包括以下几方面内容: 1)河北省内公路隧道灾害发生的形式及传统处理方法 a)根据河北省已建及在建的公路隧道,调查隧道在施工过程中地质灾害产生的形式,分析灾害的发生原因及现行处理办法。详细了解施工单位对于工作面前方地质状况估计的原有方法及效果,以及对于不良地质段产生地质灾害的防治技术及效果。在调查基础上,对这些防治方法进行综合分析,并对其中适合推广的技术进行归纳总结。 b)对近年内国内外的公路隧道施工地质灾害超前预报方法及超前支护等处理方法进行分析与总结。 2)公路隧道洞区主要不良地质分析与宏观预报 主要包括如下工作: a)深入的隧道地面地质调查 b)隧道地质条件分析 c)宏观预报 在隧道所在地区地面地质详细、深入调查的基础上,通过隧道地质条件分析,宏观预报隧道施工过程中可能出现的主要不良地质体的成因、性质、类型、位置和规模。 d)长期超前地质预报 在宏观预报的基础上,应用T探测和地面地质体投射法等技术手段,对隧道围岩不良地质体进行长距离超前地质预报。 e)短期超前地质预报 在长期超前地质预报的基础上,运用掌子面编录预测法和不良地质前兆预测法等技术手段,对隧道不良地质体进行短距离超前预报。预报距离一般为掌子面前方15~30米以内。 3)公路隧道施工地质灾害临近警报 在长期、短期超前地质预报的基础上,应用施工地质灾害的一系列监测、判断技术手段,对可能发生的施工地质灾害及时发出临近警报。主要包括如下内容: a)塌方地质体性质鉴定和监测技术 主要包括:断层破碎带和岩溶陷落柱等塌方不良地质体性质的鉴定和区分技术,涌水量、岩爆等的监测预报技术。 b)施工地质灾害能否发生的判断技术 这是施工地质灾害警报技术中最关键的技术,也是第二步的工作。主要包括:塌方、突泥突水等重大施工地质灾害发生可能性的一系列判断技术。 4)公路隧道施工地质灾害预防及处理方法 通过隧道地质超前预报技术,对公路隧道施工前方不良地质段提出正确的开挖支护方法及相关超前处理措施,防止地质灾害发生。系统总结利用综合探测技术对公路隧道施工地质灾害的预报与防治技术。 4.主要经济技术指标 1)运用T(TuelSeismicPrediction)探测应达到的主要技术指标 ①探测距离一般为掌子面前方300~500米,最大可达1500米;但有效预报距离仅为掌子面前方100米。 ②最高分辨率为1米3的地质体; ③预报不良地质体位置的精度可达90以上; ④预报不良地质体规模的精度可达85以上。 2)地面投射法应达到的技术指标 ①有效预报距离可达掌子面前方150米,最高分辨率为1米地质体; ②对不良地质性质的判断,精度一般可达到基本正确; ③对不良地质位置的判断,精度一般可达以上90以上; ④对不良地质规模的判断,精度一般可达85~90以上。 3)短期地质超前预报方法应达到的技术指标 预报不良地质体的性质基本正确,预报位置的精度可达95以上,预报规模的精度可达90以上。还可以较准确地预报围岩类别。 地质灾害论文:论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施 摘要:近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。为此,本文作者就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。 关键词:岩土工程;地质灾害;防治措施 1、岩土工程与地质灾害的内涵 自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。 地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。 在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。 2、我国地质灾害的特征与危害 由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。 据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。 地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。 2.1 滑坡 滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。 滑坡的诱因: (1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。 滑坡发生的规律: 下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。 2.2 崩塌 陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。 崩塌的诱因: (1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。 2.3 泥石流 泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。 泥石流的诱因: (1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。 地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。 2.4 地面变形 地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。 地面塌陷发生的规律: (1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。 2.5 人为地质灾害的危险性分析 人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。 人工诱发地质灾害的特点如下: 一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。 二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。 三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估 计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。 3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施 3.1 主要的施工技术标准总结 地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有: (1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006); (2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); (3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004); (4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。 3.2 地质灾害防治工程防治措施 3.2.1 做好防治工程设计 地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。 (1)根据致灾的成因确定主要防治途径; (2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。 3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施 根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。 3.2.3 地质灾害防治措施 (l)工程防治措施 工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。 (2)生物防治措施 生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。 根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。 (3)避让措施 ①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。 ②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。 4、结语 岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。 地质灾害论文:对小型煤矿采动影响区房屋地质灾害特征与成因分析 目前,我国按照矿井设计生产能力,将矿井划分为大型、中型、小型三种类型,其中0.3Mt/a及以下的矿井称为小型矿井,俗称“小煤矿”。与大型煤矿相比,小煤矿多地处煤层稀薄地带,尤其当小煤矿在急倾斜煤层开采或开采工艺不合理时,易引起地表沉陷、开裂破坏,严重时出现突陷,造成采空区内大批的建筑物等设施遭到严重破坏,严重影响矿区经济的可持续发展。但随着我国煤炭事业的发展,大型煤矿开采后的剩余煤炭量逐渐增加,剩余煤炭同样影响国家煤炭的储量。若因煤层垮落而不将其开采出来,势必会造成煤炭资源的浪费,因此小型煤矿的存在具有其必要性。本文研究区地处原有老矿区,以采老矿区边角煤为主,采区范围内存在有大矿老采空区,采动会引起老采空区“二次沉陷”问题。 1 九二煤矿开采区概况 1.1 地质概况 九二煤矿位于淮南市大通区九龙岗镇境内,区内有小煤矿九龙岗二公司,属淮南矿区煤层赋存边缘地带。经几十年的开采沉陷,矿区及周边地形有了很大变化,塌陷不断形成许多塌陷区。该矿井田东部有断层F7、F8,煤层平均厚度3.5m,煤层倾角平均为70°,为急倾斜煤层。 1.2 开采概况 经过整合技改后的九二煤矿主要可采煤层有7层,目前主采N3和S6煤层,煤层平均厚度分别为4m,煤层倾角平均为70°,为急倾斜煤层,采用小碴假顶采煤法,工作面用风镐和手镐落煤,人工攉煤,根据煤层厚度不同工作面分别采用木支柱和摩擦支柱铰接顶梁支护,机械回柱,全部陷落法管理顶板。 2 房屋地质灾害特征分析 通过走访采空影响区周边居民,拍照、测量和填表等方式获得房屋受损资料,经过统计分析,对照国家煤炭工业局2000年5月26日颁发的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》划分出开采影响区房屋受损程度。 根据采空影响区135户房屋受损情况调查整理和分类显示,位于采动区盆地边缘的居民房屋出现了不同程度的损毁,涉及面积为118448m2,主要表现为沿煤层开采方向的房屋和地表裂缝发育明显。以九龙岗镇利民村的房屋为例:受拉伸变形影响显着的有65户,受压缩变形影响显着的有42户,受拉伸和挤压变形显着的有28户,大致的点位分布范围是向西为受压变形显着,向东受拉变形显着,于两者之间的房屋是受拉和受压都比较显着的,房屋破坏比较严重。房屋墙体裂缝主要为“东西走向”,地面裂缝主要为“南北走向”,且大致为“南偏西45°”,这与煤层开采方向相吻合。其中,有部分房屋出现“正(倒)八字”现象,房梁与墙体分离现象,这些现象多出现在门头,窗台;房屋墙体呈“菱形”等现象,大部分裂缝及裂隙从地基发育,经墙体、窗口门洞延伸至房顶。由于压缩引起地面鼓起,拉伸引起地基出现裂缝。 从受损建筑物和地裂缝产生的时间上来看,由于该矿区历史开采时间比较久远,存在有老采空区,建筑物和地面有老裂缝存在。但大多数裂缝是近半年时间产生的,这与该矿的井下开采时间和烈度是一致的,所以可以判定为新裂缝是由井下煤层开采引起的。 3 煤矿采动因素分析 由于在急倾斜煤层开采条件下,开采沉陷将引起地表形成塌陷槽和大面积的地表沉陷、开裂破坏,严重时会出现突陷,会造成区内的建(构)筑物设施遭到严重破坏。所以针对急倾斜煤层开采的九二公司矿井,在缺少地面实际监测资料情况下,采用开采沉陷预计方法对已按计划开采的采掘工作面,根据其地质采矿条件,选用适当的预计函数、参数,预计出受此开采影响的地表移动和变形,定量分析采空区地表及建筑物是否受九二公司井下开采沉陷影响及影响程度。 3.1 开采沉陷预计 依据井下测绘及调查结果,对目前采掘工作面迎头位置最靠近矿井东边界,同时也是有可能造成地面建筑物损害的的N3槽煤层-195m水平(240m水平)上三道采场,采用概率积分法进行沉陷预计。预计结果显示:井下开采所引起的地面沉陷涉及面积为118448m2,其最大下沉值为1.6m。沉陷过程中的最大拉伸变形值为+5.12mm/m,地面最大水平移动为+240mm,最小水平移动为-203mm,走向主断面上的最大正曲率变形值为+0.14mm/m2、最大负曲率为-0.26mm/m2,倾斜方向的最大拉伸水平变形值为+2.4mm/m,压缩水平变形值为-1.2mm/m。综合地面显现特征调查结果,参照《规程》中对砖混、土筑的建筑物破坏等级标准,对建筑物受损的数量和损害程度进行分类统计,见表1。 4 其他地质灾害因素分析 4.1 九二矿区区域构造因素 九二矿原有的区域构造形态对采空区沉陷有直接影响。淮南煤田位于秦岭纬向构造带南亚带的北缘,东与新华夏系郯城一庐江断裂反接,西连周口凹陷,北接蚌埠隆起,南邻合肥凹陷。由于原九龙岗矿开采下部A、B、C组煤层,经几十年的开采塌陷,地形有了很大变化,因此会不断塌陷形成许多塌陷区。 4.2 矿区老采空区因素 现有九二矿的采煤工作面是在原有工作面的基础上二次开掘形成的。原采煤工作面在开掘的过程中已经对当地的地质构造造成破坏,形成塌陷区。二次开掘使得原来已经稳定的塌陷区的地质构造再次发生破坏,形成二次塌陷,因此现有的塌陷区面积较广,破坏程度较严重。 4.3 房屋建筑结构和地基稳定性因素 由于九二煤矿地处原报废矿区,当地大多数房屋采用“砖木”结构建造,并且多建造于上个世纪五十年代。“砖木”结构建筑成本较低,但稳定性较差。采煤工作面进行作业时,地下的扰动会延伸至地表,不稳定的“砖木”结构对此反应灵敏,主要表现为房屋地基开裂,裂缝穿过墙体延伸至屋顶,或者墙体呈“拉扯”状裂缝。 从区域地质资料可知,调查区内地质构造较简单;调查区内地基土组成较简单,从本次钻探揭示岩土层可以看出,场地内上部松散层主要由粘性土(上部杂填土除外)组成,下部为二叠系煤系地层(煤岩、粘土岩、砂岩等),整体看土层分布稳定。松散层成因上主要为冲洪积成因,主要为更新统临泉组粘性土,其强度高(fak=240~280 kPa),变形性较小(Es=14.0~16.0Mpa),作为建筑场地是适宜的,正常情况下不会对上部建筑稳定造成明显影响。 4.4 边坡稳定性因素 在研究区西侧由于采空塌陷形成东高西低的地形特点,人为形成一个边坡,据现场测绘的沉陷区剖面图量算,塌陷坑边坡坡度大约在5°左右。依据《工程地质手册》中土质边坡稳定性分析计算方法,对于土质边坡允许坡度值如表2: 从研究区边坡坡度及场地内地基岩土组成及其物理、力学性质特点可知:研究区内边坡坡度较小(小于5°),且地基土主要为强度高(С值为70kPa、Ф值为28°)、压缩性低的老粘土,经分析计算,塌陷坑边坡是稳定的,正常情况下不会造成其上建筑物产生拉裂变形。但随着采空塌陷进一步发展,坡度逐渐变大,同时由于地表水下渗会对岩土体产生软化作用,一定程度上会造成岩土体发生侧向蠕变。 4.5 熔岩构造因素 由于在研究区内不存在明显的 碳酸盐岩,且上部松散层厚度较大(通常大于20m),调查区内不存在岩溶塌陷的危险性。同时由于岩土体赋水性较差,且由于煤矿长期疏干水,地下水位较低,不会产生地面沉降的危险。 5 结束语 5.1 对小型煤矿开采区域因,急倾斜厚煤层开采导致了较大范围的地表变形,采动影响区房屋的变形损害主要由西侧的矿井开采因素所致;采动影响区内其他地质灾害特征不够显着。地质勘探及外围地质调查表明,房屋受损区的地下为煤系地层,不具备岩溶塌陷地质灾害条件;上部的土层厚度较薄且全部为变形性较小强度高的塑性粘土,不具备因地下水位下降而引起的地面沉降。 5.2 针对小型煤矿开采环境的复杂性,只进行损害后的技术分析是远远不够的,起不到保护当地生态环境的作用。因此,应在小型煤矿开采区域加强老采空区及周边地面和建筑物的地质灾害监测预报工作,并在可能会造成塌陷破坏的区域设立警示线或警示标志。如果损害达到严重程度时,应及时考虑拆除搬迁。 地质灾害论文:地理信息系统的开发工具及其在地质灾害研究中的应用进展 摘要:地理信息系统技术(GIS)已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展,新兴的地理信息系统将运用专家系统知识,进行分析、预报和辅助决策。本文介绍了地理信息系统的开发工具,从专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别;总结了地理信息系统在地质灾害研究中的应用及其在地质灾害评价和管理、地质灾害的危险度区划评价和GIS与专家系统的集成应用的进展态势。 关键词:地理信息系统 集成式GIS 模块化GIS 组件式GIS 网络GIS 地质灾害 1地理信息系统的基本概念 地理信息系统(Geographic Information System,GIS) 是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉科学与新技术学科,它是计算机科学、遥感技术、信息工程与现代地学理论和方法的有机结合。地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统,处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有:采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据[1,2],进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测[3]等。 地理信息系统,按其内容可以分为三大类[4]:(1)专题信息系统,它是具有有限目标和专业特点的地理信息系统,为特定的专门目的服务,如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统和水土流失信息系统等。(2)区域信息系统,主要以区域综合研究和区域的信息服务为目标,可以有不同的规模,如加拿大国家地理信息系统和我国黄河流域信息系统等。(3)地理信息系统工具,它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。地理信息系统的任务,就是对地球表层人文经济(包括人类工程活动)和自然资源及环境多种信息进行综合管理与分析。 2 地理信息系统的开发工具 近年来GIS应用系统发展迅猛,GIS工具软件版本也不断更新升级,比较鲜明的发展动向有[5]:(1)各GIS软件工具厂商在优化性能的同时,重视发展Internet 上的GIS;(2)更换开发语言和开发模式,更换或扩展到Windows NT 平台;(3)在空间数据库管理方面,客户/服务器体系结构仍是GIS 软件追求的目标;(4)除了属性数据外,人们也希望图形数据采用关系数据库管理系统或面向对象的数据库管理系统;(5)理论研究方面,时空数据的处理及其三维或四维GIS仍然是一个研究热点;(6)为了进行空间数据共享和交换,各国都制定了空间数据的交换格式;(7)元数据(Metadata)的记录、处理与标准也是GIS技术发展的一项重要内容;(8)对GIS软件影响较为深刻的技术还有组件对象模型(COM),软件厂商已由原来向用户提供系统转为提供对象类型库或ActiveX控件。 在地理信息系统的发展过程中,目前已出现了大量的GIS系统专业开发工具。从这些专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别[6]。 (1) 集成式GIS 集成式GIS指集合各种功能模块的大型GIS系统软件包。ESRI公司推出的Arc/Info,Genasys公司的GenaMap, MapInfo 公司的MapInfo,AutoDesk公司的AutoMap,Maptitude[7], MapGIS, MapEngine[8], TitanGIS等都是集成式的GIS开发工具。集成式GIS系统的优势是各项功能已形成独立的完整系统,提供了强大的数据输入输出功能、空间分析功能、良好的图形平台和可靠性能,缺点是系统复杂、庞大和成本较高,并且难于与其它应用系统集成。 (2) 模块化GIS 模块化GIS系统是把GIS系统按功能划分成一系列模块,运行于统一的基础环境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模块化GIS系统。模块化GIS系统具有较强的工程针对性,便于开发和应用。 (3) 组件式GIS 组件式GIS是随着近年来计算机软件技术的发展而产生的,代表了GIS系统的发展潮流。组件式GIS具有标准的组件式平台,各个组件不但可以进行自由、灵活的重组,而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。组件式GIS平台的核心技术是Microsoft的组件对象模型(Component Object Model,简称COM)技术[9],新一代组件式GIS大都是采用ActiveX控件技术来实现的,如Intergraph 公司推出的Geomedia,ESRI公司推出的MapObjects, MapInfo公司推出的MapX,中科院地理信息产业发展中心开发的ActiveMap, 北京灵图公司开发的三维虚拟现实地理信息系统VRMap等。这类GIS系统提供的是为完成GIS系统而推出的各种标准ActiveX控件和类型库(Type Library),使GIS系统开发者不必掌握专门的GIS系统开发语言,只需熟悉基于Windows平台并且支持ActiveX控件技术的通用集成开发环境,了解组件式GIS各个控件(包括对象)的属性、方法和事件,就可以实现GIS系统。所以,组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势,从一定意义上讲,它代表了GIS系统的发展方向。 (4) (4)网络GIS(Web GIS) 进入上世纪90年代后期,信息技术迅猛发展,新的信息技术层出不穷。随着电信网、有线电视网、Internet三网融合步伐的加快和第二代Internet技术的日趋成熟,Internet正日益成为信息化社会人们联系、交流、获取信息的重要工具。Internet技术改变着世界。戈尔所倡导的“数字地球”概念引起了人们广泛的关注,Internet环境下的空间信息处理技术也愈来愈受到重视,它把多维虚拟现实技术(Virtual Reality)、计算技术、遥感技术(Remote Sensing)、地理信息系统、全球定位系统(Global Position System)、网络技术等作为主要的技术支撑系统。GIS的网络化应用趋势已成为必然。Web GIS 是指基于Internet平台的地理信息系统,又称为因特网GIS(Internet GIS)。Internet技术的发展,使地理信息系统发生了质的飞跃,对传统意义上的GIS带来了极大的冲击,导致了Web GIS时代的开始。以单机或局域网为操作平台的工作模式终将被Internet 操作平台所取代。 利用这种新方法,从WWW的任意一个节点,Internet的用户都可以浏览到Web GIS站点上的地理数据,制作专题图件,进行空间查询检索以及空间分析,地理数据的概念已经扩展为分布式、超媒体特点的、相互关联的数据,使GIS进入千家万户。终端用户可以在任何时候、任何地点共享、使用各GIS服务商或政府机构提供的空间信息、应用服务。通过一个简单的浏览器就可以访问经过复杂的专业GIS分析产生的简洁、直观的结果。可以交互式访问动态更新的地图网址,在Internet网上完成单机系统常见的各种基于地图的GIS信息查询功能。另外,Internet与组件对象模型技术相结合,进一步发展了基于分布式组件模型的Web GIS。空间数据库供应商在服务器上存储数据的同时,根据数据元的格式安装操纵该数据的控制,用户在网上可调用不同的控件和数据,在本机或某个服务器上进行分布式组件的动态组合和空间数据的协同处理与分析,完全实现远程异构数据的共享。 已经有一些公司推出了Web GIS,如AutoDesk公司的MapGuide,MapInfo公司的MapInfo ProSever,Intergraph公司的GeoMedia Web Map,ESRI公司的MapObjects Internet Map Sever for AcrView等。已经推出的Web GIS是利用现有的GIS软件通过CGI或者Sever API构造的过渡产品,随着组件式GIS的发展和分布式对象Web技术的逐渐成熟,未来的Web GIS将是基于COM/ActiveX或CORBA/Java技术开发的分布式对象GIS系统。 3 地理信息系统在地质灾害研究中的应用进展 目前,国内外利用地理信息系统,主要用于研究国土和城市规划、地籍测量、农作物估产、森林动态监测、水土流失、地下水资源管理[4]和矿产资源勘查[10]、潜力评价及开发[11]等众多领域。GIS在地质灾害研究中的应用大致有以下几个方面: (1) 地质灾害评价和管理 利用地理信息系统的各种功能,建立地质灾害空间信息管理系统[12,13,14],管理地质灾害调查资料,显示并查询地质灾害的空间分布特征信息,评价地质灾害的危害程度,分析地质灾害和影响因素之间的关系,提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地质灾害进行预测[15,16]。戴福初等利用GIS对香港地区的滑坡灾害进行历史滑坡编录,分析滑坡的时空分布特征与动态和静态环境因素之间的相关关系,对滑坡灾害风险进行评价和危险区域划分[17]。 (2) 地质灾害的危险度区划评价 由于各种地质因素本身的不确定性,以及地质因素之间相互作用的复杂性,在收集大量的基础地质环境资料前提下,利用GIS对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性,通过选取合适的评价预测指标[18],运用恰当的数学分析模型[19,20,21],对研究区进行地质灾害危险性等级的划分,从而为地质灾害的管理及防治和预警决策提供依据。 (3) GIS与专家系统的集成应用 GIS与专家系统的集成应用中,GIS所起的作用主要是管理时空数据,进行空间分析;专家系统所起的主要作用是利用专家知识和空间目标的事实推理判定灾害的危险度[22]。二者的结合将使专家经验得到推广,减少野外和室内手工作业工作量,使区域地质灾害的动态管理成为可能。 4 结语 (1)地理信息系统技术已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展,新兴的地理信息系统将运用专家系统知识,进行分析、预报和辅助决策。 (2)地理信息系统的开发工具,从专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别。其中组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势,代表了GIS系统的发展方向。 (3)地理信息系统在地质灾害研究中的应用方兴未艾,尤其在地质灾害评价和管理、地质灾害的危险度区划评价和GIS与专家系统的集成应用方面进展很快。 地质灾害论文:喷播植草在三峡库区地质灾害治理工程中的应用 论文关键词:水库库区 地质灾害 灾害治理 喷播植草 防护技术 三峡水利枢纽 论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及经济、社会效益进行评价。 1 概 述 岩土边坡工程改变了自然边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。 本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。 2 喷播植草防护技术的特点 喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。 3 喷播植草防护边坡的主要功能 喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。 3.1 边坡加固作用 (1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。 (2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。 3.2 植被的水文效应 (1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。 (2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。 3.3 改善和美化环境 植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。 4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求 (1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大; (2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低; (3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶ 3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施; (4)施工工期短,时间要求严格; (5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力; (6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高; (7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长; (8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。 5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。 (1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。 草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。 由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。 (2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。 (3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。 (4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。 (5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。 6 喷播施工 6.1 施工所需设备、材料及人员组成 (1)喷播机:容器容量为50加仑; (2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播; (3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥; (4)无纺布; (5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管; (6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。 6.2 喷播工序及技术要求 喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。 各工序技术要求如下。 (1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。 (2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。 (3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。 (4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其自然生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。 7 工程效果及经济、社会效益 (1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。 (2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。 (3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。 (4)喷播植草在施工后3~5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,植株高可达5~15 cm,在极短的时间内形成较稳定的生物群落,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。 综上所述,喷播植草是一种经济有效的边坡防护方法,在堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等的浅表层边坡防护中都有广阔的应用前景。 地质灾害论文:谈青山河地质灾害的成因及治理的探究 论文关键词:地质灾害 灾害成因 灾害治理 论文摘要:通过水文地质分析和理论计算,揭示了青山河地质灾害的内在和外部成因,总结治理的经验教训,提出了最佳治理方案,经过实施,遏制了地质灾害的危害程度,为地质灾害治理作了成功的探索。 青山河位于铜绿山矿南露天西侧,由南向北流入大冶湖,流域汇水面积7~8 km2,主要接受大气降雨补给,为间歇性小溪,最大瞬间洪水流量为6.44 m3/s,最高洪峰水位为23. 13 m。该河中下游距南露天矿采场约50 m,属喀斯特地貌, 1980年代开始产生沉陷、塌坑现象。 随着南露天开采境界增大,深度加深及周边抽取地下水,特别是进入20世纪末,周边小井采掘深度越来越深,每年汛期,洪水决堤、漫坝,从塌坑灌入溶岩,造成采矿的极大隐患。铜绿山矿及当地政府对该河进行了长达20多年的治理,但由于对地质灾害规律的认识和研究不够,不能从根本上遏制灾害的发生。 进入21世纪,矿里组织技术人员作了大量地质勘察工作,研究塌陷规律,总结历年来的经验教训。2003年财政部、国土资源部青山河地质灾害治理批准列为矿山地质环境治理项目(财建【2003】530号),矿山配合投入相当资金,为探究更有效遏制和治理青山河地质灾害创造了条件。 1 地质灾害的成因 1.1 工程地质及水文地质 青山河及矿区地层为三叠系大冶群的灰岩和白云质灰岩。岩浆岩为燕山早期第三次岩浆侵入形成的石英闪长岩。岩浆岩除环绕大理岩残留体外还沿层间断裂带侵入与大理岩发生接触。接触带为断裂活动持续叠加的部位,进一步发育为接触破碎带。青山河中下游长约1000 m区域的喀斯特地质构造与矿区破碎大理岩相连,是矿区岩溶的补给源。区域内5~10 m厚表层土下为较破碎碳酸盐岩体,主要由大冶群第5, 6, 7个岩性段的大理岩组成。 第5岩性段(T. dy5)岩石呈黄-褐黄,略带色,层面缝合线较稀疏,胶结构较紧密,性脆而坚硬。 第6岩性段(T. dy6)层面缝构成,胶结紧密,性较脆而坚硬。 第7岩性段(T. dy7)层理较闭合,胶结紧密,性脆且坚硬。 青山河矿区大理岩岩溶裂隙含水量的分布范围与-500 m标高以上的大理岩残留体相一致。含水岩自风化带以下的深度至少超过200 m,与大理岩风化破碎的发育深度相一致,沿接触带与围岩裂隙含水层无严格分界线。 青山河靠近南露天流域,岩溶发育,以岩溶裂隙为主的地下水与西南边坡相连为径流通道,在洪水期,南露天坑涌水量突然增大,涌水量达168 m3/h,压力0. 01~0. 06MPa。 1.2 地质灾害的成因及演化 青山河地质灾害有其发生、发展、形成的过程,是其深刻的内部原因及特殊的外部条件共同作用的结果。 1. 2. 1 流域岩溶裂隙水流的渗流及塌陷机理青山河岩溶区域地表层5~10 m冲积土层,下为较破碎大理岩,从工程勘探资料可看出,有一定数量的大小溶洞分布且与南露天相连。区域近似地构成了多孔介质中变形场、渗流场、温度场以及多场耦合作用的模型。假设土层和岩层为饱和与准饱和的多孔介质,固体颗粒不可压缩,水是可压缩的,渗流服从达西定律,热质在固、液介质中传导,对流为主。 3场全耦合模型的控制方程由考虑渗流与热应力影响的静力平衡方程;考虑岩体骨架位移与温度影响在内的可压缩流体的渗流连续性方程;以及热传导、对流及热、液、固耦合的能量守恒方程构成。应用奥地利岩石工程软件FINAL进行有限元分析。土层、岩层的参数及边介条件分别见表1、表2。 分析结果表明,在3场耦合的作用下,水分迁移、固体颗粒运动而引起不均匀沉降,沉降点在域中心段比边界多25%,沉降量中间为16. 9 mm,两边为12. 9 mm,水头呈梯度降低。根据水文地质资料进行理论计算,证明了以下事实: (1)青山河岩溶区域因采矿尤其是露天采矿使地下水位从地表下1 m降至-20~-90 m,呈漏斗梯度分布; (2)常年经历干旱—大气补水—干旱的循环,导致表土层、岩层沉降—有限恢复—再沉降,同时,土体岩体颗粒被渗流场的水不断地运走,形成溶洞空区,逐渐破坏岩体平衡,形成垮落带,深部断裂带形成后,靠近地表开始形成弯曲带; (3)由于区域岩体为较破碎风化的大理岩,又有地表水渗透,使岩体C、φ值迅速下降,加速垮陷,弯曲带也成为断裂垮落带,诱成地表沉陷、塌陷等地质灾害。 1. 2. 2 塌陷区地质灾害的演化 青山河流域原是一派山青水秀的田园景色。20世纪80年代初期,南露天向海平面标高以下剥离日渐加深,南露天西南帮地下涌水逐渐加大。青山河出现小范围塌陷,主要集中在以公路桥为中心左右约200 m的河床附近,有时出现崩堤。汛期洪水灌入岩溶后,增加了南露天的涌水量。铜绿山矿在河床及塌陷区采取了一些工程措施,在一定程度上缓解了灾害损失。 20世纪90年代中期以后,一方面,周边小矿井无序开采,形成许多未充填新空区,损坏原有治水设施,大量抽取地下水使地下水位急速下降,加剧地表塌陷程度,扩大塌陷区范围;另一方面,流域内许多不规范的小选厂,随意在河床筑坝栏水取水,尾砂浆又排入河床,造成河堤破损,河床淤塞,过流量大为减少,汛期洪水决堤、漫坝从塌陷坑流入岩溶,给露天及井下采矿造成极大威胁,不仅严重制约矿山正常安全生产,而且植被破损,影响环境保护,还引起复杂的工农关系问题。 2 地质灾害治理的探索 2.1 传统治理的历程及误区 知道塌陷区与采矿排水的对应关系后,对小范围的塌陷一般采用简单的抛石回填,对河堤也是简单地恢复,对塌陷严重的河床采用或石填、或钢砼、或钢板直铺,最后用钢板河床。结果每年投入巨大,收益甚微,未能有效地解决问题。进入21世纪后,地质灾害危害程度呈上升趋势,主要存在以下误区: (1)对塌陷区危害的严重性、长期性认识不足,抱有侥幸心理; (2)对塌陷区产生的发展规律研究不够,认为只要回填扎实,将河堤做牢固就一劳永逸; (3)治理方法单一,没有综合性措施; (4)对乱采乱挖、乱排乱放制止不力。 2.2 治理方法 2. 2. 1 水泥帷幕注浆堵水方法 离南露天西南帮永久性开采境界50~100 m,长约500 m处,布置两排钻孔,孔径DN100,孔深100~200 m,注浆配合比为水∶水泥∶砂=0. 7∶1. 0∶0. 5,水灰比尽量取小值;注浆压力控制在2. 5~6. 0MPa;每孔水用量为1. 5~8. 0 t。在破碎第5岩性段约150 m长段,孔距由15~20 m改为10 m,注浆水泥改为加入高标号425华新水泥,缩短初凝时间,提高早期强度,同时加入添加物料,改善提高堵水效果。经钻孔取样,胶结凝固构造面岩石渗流作用明显减少,露天涌水基本停止,只有少量渗流现象;塌陷区地下水位明显回升到10m左右。治理效果较明显。 2. 2. 2 清理小矿井和充填空区 1996年后,个体业主西南有数个小矿井,无序开采,采矿量逐年增加,采掘深度逐年加深,形成不填充空区、破坏水泥幕墙防水设施,大量抽排地下水,流域地下水位又降至-45~-100 m,又多次大范围激活了塌陷地质灾害。南露天坑地下涌水增大,曾2次造成淹设备停产事故,洪水漫坝冲毁农田,损失很大。2003年,矿山与地方管理部门达成共识后,对小矿井进行清理,充填空区,对渗透层进行封堵。 2. 2. 3 桩基钢砼连续槽式河床及其它治理方法 青山河河段、公路桥100多米长是塌陷重灾区。河床、河堤常常毁坏,是洪水灌入岩溶的重要途径,也是治理重点。人工砼河床一层又一层, 1990年,甚至采用钢板焊制人工河床,都不能阻止地质灾害发生。1998年,在公路桥两侧各100 m范围内,采用桩基钢砼连接槽式人工河床,桩挖至基岩深1 m内,并对桩基溶洞用砼充填筑实。 钢砼连续槽式人工河床设计成连续箱梁,保证了结构整体强度、刚度和稳定性,通过洪水能力大大提高,又不影响发生塌陷时的回填,大大减少了洪水灌入岩溶。 汛期时,应全面检查青山河堤完好性、淤塞、塌陷等情况;修整河堤,疏通河道,回填塌陷坑。回填时,先用大块石料,再铺设土夹石碾压,最后用500~1000 m粘土覆盖并碾压实。有条件的地方,应植树恢复植被或复垦。 2. 2. 4 治理成果及遗留的问题 2005年5月,治理项目竣工验收合格,发挥了效能,连续2年南露天减少排水电费约100万元以上,减少工农赔偿费30万元以上。整个汛期保证了采矿正常生产、安全生产,没有发生洪水漫坝、塌陷大范围复活,洪水灌入岩溶的现象。生态环境得到了较大改善,基本制止了水土流失状况,大片农田已复垦耕种,达到了治理的目的。 但是,极少数个体业主因利益驱动,仍有偷采、无序开采治理区地下矿藏,人为破坏地下治水设施现象时有发生;在治理区内私自办小选矿厂,乱排乱放,人为破坏地表治水设施的行为并没彻底制止;比较系统的检查监测系统尚未建立,如地下水位、水压、径流量等数据采集等。 3 结 论 (1)青山河塌陷区的形成是由区域特定喀斯特地质构造、水文地质、采矿采动与抽取地下水共同作用的结果。地质灾害的发生频度和危害程度与采动对裂隙破碎渗水带破坏程度、抽取地下水深度、区域内河床畅通与完好程度、大气降雨强度有直接关系。 (2)帷幕注浆,人工河床、河床加固与疏通、塌陷区回填夯实、植被恢复,地下采空区充填与裂隙封堵等工程措施综合运用,从根本上遏制了地质灾害发生的频度,降低危害程度。同时,应加强对塌陷区的管理,强化日常监督检查,处罚人为破坏违法违纪行为。 (3)建立塌陷区科学检测和预报制度。塌陷区内按水压、水位梯度设置检测井,定期或不定期检测数据。对数据进行分析,发现异常应进一步分析和研究,加之对塌陷区域地物地貌异常现象分析,作出科学而准确的预报,及时采取技术、管理和工程措施,消除或减轻地质灾害损失。 (4)只要该区域继续采矿、大量抽取地下水,青山河塌陷区复活的可能性依然存在。因此,青山河地质灾害的预防、预报和治理将是一项长期、艰苦的而有意义的挑战。 地质灾害论文:三峡地质灾害治理中的景观保护与建设 一、前言 作为世界著名的山地河流峡谷风景名胜区,长江三峡历来所具有的景观品质包括四方面的内容:“一是高山峡谷;二是急流险滩;三是层峦迭嶂,植被丰富;四是丰富的人文景观和动人的民间传说”。尽管随着三峡大坝的修建,三峡景观品质中的急流险滩已不复存在,但代之而起的高峡平湖却产生了一种新的景观效果。因此,长江的三峡闻名遐迩并未因三峡大坝的修建有所减弱,相反却因它同时又是世界上最大的人工水利工程而更加声名远扬。但作为中国最繁忙的水上交通要道,长江三峡同时又是地质灾害多发的地区。长江三峡大坝蓄水发电以来,由于库区水位升高而产生的水力侵蚀作用和每年实行的“蓄清排混”出现消落带而产生的地质影响,三峡库区原本存在的地质灾害隐患得到了加倍的关注与治理。为了确保安全,国家对三峡库区的地质灾害治理予以了高度重视,拨款对其进行了专项治理,专家学者们对三峡工程进行了充分论证,并对从宜昌到重庆的长江两岸约600公里河岸的危岩滑坡地段进行了全面的调查,施工队伍对重点地区进行了工程治理。 二、三峡库区地质灾害治理中存在的问题 从1990年至2005年,地矿部、水利部、三建委、国土资源部等,拨出专项资金对三峡地质灾害问题开展了专项研究,先后进行了《长江三峡工程库岸稳定性研究》、《长江三峡工程库区淹没处理及移民安置崩滑体处理总体规划报告》等数十项相关问题的专题研究。其中《长江三峡工程库岸稳定性研究》共查获体积大于10万立方米的崩塌滑坡404处,总体积29.36亿立方米,查获泥石流沟90条,并对其中26个重大崩滑体进行了详细勘查,对库区查获的崩滑体进行了稳定性评价和预测分析,划分了不稳定库段;《长江三峡工程库区淹没处理及移民安置崩滑体处理总体规划报告》,共查获175米以下崩滑体1302处(含原地矿部“七五”查获的崩滑体),总体积33.34亿立方米,对规划为工程防治的有30个崩滑体;国土资源部完成了三峡库区的20个县(市、区)地质灾害调查,查出了库区20个县(市、区)所辖范围内(包括三峡库区)地质灾害点5384处,以滑坡、崩塌、泥石流为主,其中滑坡3891处,崩塌(含危岩)617处,不稳定斜坡668处,泥石流沟85处,地面塌陷88处,地裂缝33条;完成了库区19个县(区)地质灾害调查,建立19个县级监测站,初步建成群测群防监测预报网;完成了三峡地区地质灾害风险区划;建成了长江三峡库区地质灾害监测预报示范区……进入20世纪90年代以来,国家先后投入巨资对三峡地质灾害进行了治理。 尽管三峡地质灾害治理工作对解决库区地质灾害,确保人民生命安全和交通安全起到了不容质疑的积极作用,但目前的地质灾害治理却存在着诸多问题,有的地方未达到治理效果,有的地方治理效果不明显,而更多的情况是,在治理过程中,人们忽略了对当地自然景观与人文景观的保护与建设,对当地的自然景观和人文景观造成了某种程度的破坏,使三峡的景观品质大受影响,正在削弱对游人的吸引力。根据本文所涉及的内容,下面对三峡地质灾害治理中对景观造成的影响或破坏作一个分述。 1.三峡库区地质灾害治理对人文景观产生的不利影响 奉节县城在长江边上,地处长江三峡入口。此地不仅有举世闻名的白帝城,还有颇富神韵的奉节古城,其景观主要是通过前清时的旧城墙体来体现的。20世纪60年代以后,奉节县城陆续兴修了许多火柴盒似的新式建筑,但由于古城墙还在,因此,从长江上过往的游人,还能从奉节城墙、伊斗门等景观点上感受到这座古城的历史文脉(受江水冬夏落差的影响,从长江江面上望去,奉节老县城的古老城墙,冬季可看到三级,夏天涨水时,可看到一阶)。新城规划兴建后,奉节形成了顺着长江一字排开的城区格局,由于县城整体上仍建在不稳定的"地质博物院"上,存在着地质欠稳定的状况,为确保建筑稳固安全,奉节县城沿江修建了许多挡墙、堡坎,这些挡墙、堡坎既无工程美学意义,又无人文景观价值意义,从某种角度说,极似一块一块的补丁嵌在了奉节新城的长江边岸上,严重地破坏原有的景观效果。 2.三峡库区地质灾害治理对自然景观的破坏性影响 链子崖危岩体防治工程对稳定该地段的地质安全、治理滑坡、崩塌等地质灾害方面,的确起到了十分明显的作用。从1995年开始,由国家地矿部牵头,苦战4年,投资近亿,专锁危岩。经过6年的跟踪监测表明,危岩趋于稳定。在施工技术方面,研究了多种方案,抓住危害性最大的临江226×104立方米的危岩体,针对其变形破坏的主要因素,采用了诸多工程措施,如:对底部煤层采空区做混凝土承重阻滑工程(键),以防止上部危岩体进一步不均匀沉降变形和滑动;对上覆陡崖危岩体和顺层蠕滑体,进行预应力锚索加固,其中陡崖部位锚固,采用1000kN、2000 kN、3000kN三种量级的锚索,上小下大,上防倾倒,下防滑移;对控制层间滑动的软弱夹层,进行混凝土回填加固;对整个陡崖斜坡,进行挂网锚喷;对较大裂缝设置防雨盖板;对雷劈石滑坡进行地表排水处理;对猴子岭斜坡做防冲拦石工程,以防T0一T6、T7等缝段陡崖崩石入江危害航运。根据变形监测资料,变形量大部逐渐变小,有的先出现与长期蠕变方向相反的微量变形后再趋于稳定。为掌握崩滑体变形动态,指导防治工程施工,检验防治工程效果,链子崖危岩体防治工程还布设了较为完整的三维变形监测体系,基本上实现了自动化监测和计算机数据处理。 然而,在采取稳定危岩地段的同时,工程技术人员却较少考虑景观因素,使巫峡链子岩地段出现了许多铆桩、防滑桩、大面积混凝土喷铆形成的灰白坡面,与周围环境很不协调,给三峡的自然景观带来不利的影响。为了改变这种状况,人们不得不又投入巨资营造景观。 白帝城边坡处置存在这样的问题更为严重。为了解决高达30米的消落带对白帝城边坡的侵蚀,防止这一地质条件不佳的山体出现滑坡,有关部门沿坡体建起了混凝土框架格,以保护坡体。但每到夏季“排混”之时,水体下落,就使整个边坡灰白色的混凝土骨架和黄色的泥土暴露无遗,从自然景观角度言,这类防护工程与山体上部郁郁葱葱的绿色树林形成鲜明的反差,从人文景观角度言,防护工程与树丛掩蔽中的粉墙黛瓦古建筑极不协调,使白帝城景观遭到破坏。 万州太白岩公园地处万州城区的顶端,该园是当地的风景名胜区,古树繁茂,林木荫翳,但却是一个危岩地质地段。其岩体脚下,就是盘绕城区的城市道路和人烟稠密的万州城区,如果发生垮塌,其损失必然很大。为了城区的安全,有关方面对其先后进行了两期危岩治理,尽管考虑了其风景区的景观要素,但由于种种原因,其治理效果在某些方面也不令人满意。特别是铆固岩体的工程措施,使许多岩体出现了肿疱似的混凝土“铆钉”,有碍观瞻。还有一些山岩加固工程,基本上未考虑当地形势与环境,硬性的矗上一根或数根水泥混凝土立柱,从某种意义上说,这类地质灾害治理,确实破坏了风景名胜区景观,使风景名胜古迹变成了建筑工地。 三、推动三峡风景名胜区地质灾害治理过程中的景观保护与建设 就一般地质灾害的治理而言,其目的是十分单纯的,那就是确保安全,防止或延缓地质灾害的发生。但对于风景名胜区而言,地质灾害的治理应有更深一层的目的,那就是不仅要防止或延缓灾害的发生,同时,在治理过程中,还应尽量减少对自然景观与人文景观的破坏,甚至在某些情况下,防止自然或人文景观受到破坏,是地质灾害治理的目的本身。因为风景名胜区的景观品质,是其所以为风景区的根本,它决定着景区对游客的吸引力,关系着旅游区的人流、物流和信息流、资金流,决定着景区经济与文化的可持续发展,是旅游景区的“生命线”,从这个意义上说,保护景区与保护当地人民的生命财产具有同等重要的地位。世界许多发达国家的做法告诉我们,地质灾害的治理,在许多情况下,其目的就是保护自然景观或人文景观。 1.创新观念,实现三峡地质灾害的治理与景观保护和建设的有机结合 实现三峡风景名胜区中地质灾害的治理与景观保护和建设的有机结合,首先必须在思想观念上有所突破,即:在三峡风景名胜区的地质灾害治理中,既把防止地质灾害的发生视为地质灾害的防止工作的目的,同时又将其视为一种对自然和文化遗产的保护与建设。所谓保护,是指在治理地质灾害的过程中,不仅应将地质灾害发生段当作治理对象,同时还要将其当作保护对象,这种保护,不仅包括该地质段的外形与地貌,同时还应包括该地质段的色彩、植被,以及与周围环境的呼应关系。所谓建设,具有两方面的内涵:一是指在进行地质灾害治理过程中,当不可避免会发生地质景观段的破坏时,在治理思路上就应考虑通过某种工程措施、生态手段和艺术手法,在外观上兴建起能较好地遮掩治理中产生的工程痕迹;二是指通过生态手段或艺术的手法,从景观的外形到其色彩上,建设起一种“仿自然”、“近自然”景观,或者建设起一种“类原生自然景观”、“近原人文景观”,将灾害治理时产生的工程痕迹减少到最低限度。 2.长江三峡地质灾害的治理中的自然与人文景观保护和建设 如何通过具体的方法,在三峡地质灾害的治理中将自然与人文景观的保护和建设有机结合起来呢?笔者认为,在当前的技术条件和资金状况来讲,可从以下几个方面来进行。 (1)注重与环境协调的地质灾害治理 这类地质灾害的治理强调的是对自然与人文景观的保护。因此在治理的时候必须综合考虑灾害点的地理环境(从地形、地质、地貌而言)、自然环境(从生态植被而言)、历史文脉特色(从人文景观与历史传说而言),必须将灾害治理点作为整个三峡大环境的一部分来思考,并将其融入其中。在实际建设施工过程中,要使灾害治理点与周围景观环境协调,可采用以下处理方法。 第一,削弱式。这种地质灾害治理方式,强调的是对地质灾害治理点对周围景观环境破坏的削弱,也就是说,除了必须完成地质灾害治理需要达到的安全效果之外,在景观的保护上,体现的是治理工程本身与周围环境的基本相融,使人们在不经意间,难以查觉地质灾害治理工程本身的存在。这就要求在进行地质灾害治理的时候,在材料的选择上,应取与周围环境色彩相类的材质,在地质灾害治理工程的外形上,要与周围的地形地貌相近,在绿化植物乔、灌、草的种植上,要选用与周围环境相同或类同的植物物种。例如,在对危岩的治理上,为了防止危岩从悬崖上掉下来,施工人员往往通过给危岩钻铆的方式来加固的危岩,这就会使岩石上出现混凝土钉帽,留下较重的工程痕迹,如果在色彩上采用与本岩体相类的混凝土,在造型上将这种钉帽制作成与本体岩相近的状态,使其成为如自然状态的不规则多面体人工塑石,就可以达到削弱工程痕迹的目的,使人难以发现这种工程的施工痕迹。 第二,融合式。这种地质灾害治理方式,不掩饰灾害治理工程点本身的存在,但同时却并不强调地质灾害治理点的存在,它要实现的目的是使地质灾害治理点与周围的人文景观或自然景观有机的融合起来,形成地质灾害治理点与周围环境相互呼应,相互依存,产生互动生辉的景观效果。例如,如果对链子崖地质灾害治理时,采用融合式治理,将防滑桩和挡墙在色彩上处理成与周围景观相类的色彩,在造型上也建成与周围山体、岩体、崖体相仿的不规则多面体,就可以补救原治理对景观造成的破坏,产生工程治理景观与周围环境景观互相融合的景观效果,使游人难以从中发现地质治理给景观带来的破坏。 2.注重地质灾害点治理景观建设 这种地质灾害的治理强调的是对景观的建设,即,通过地质灾害的治理,使灾害治理点成为景观的一部分,在原景观的基础上建设出新的景观,但这种景观给人带来的视觉与感受效果只是原景观基础上自然延伸或进一步丰富的部分,而非生硬的插入。其主要方式为强势景观建设法和人文优化建设法。 强势景观建设法。所谓强势景观建设并非资金投入的强势,也非景观色彩与造型的强势,而是一种景观建设质量的强势,即:通过这种景观建设,使地质灾害治理能与当地景观的特质结合起来,从而成为与当地景观自然生成、有机结合之一部分。强势景观建设法的特点,决定了在进行其地质灾害治理和景观建设时,设计与建设者必须研究此种地质灾害治理与景观建设的主体趋向是什么?如果强调的是自然景观,则必须从当地自然景观的特质出发,考虑其自然景观的诸多要素进行强势景观设计与建设,如果强调的是人文景观,则必须从当地历史文脉的展示出发,溯流追源,发掘人文要素,进行强势景观的设计与建设。以奉节新县城临长江边的诸多边坡为例,由于当地并无天然的自然景观,千百年来,人们对这一地带的开发强度很大,已形成了其特有的人文景观,因新城的建设,片面强调其现代化,因此,古城风韵已荡然无存,为了在一定程度上反映其历史文脉,强势景观建设法无疑只能以当地历史文脉的展示为景观建设的出发点,实行因势造景,在进行挡墙建设时,不仅要稳固边坡,而且还应通过边坡的景观建设来美化其古城的人文风韵,并适当增大绿色植被,达到既美化景观又改善生态环境的双重效果。针对这些边坡大都是高边坡的特点,首先,在边坡的第一层面,修建3至5米高左右的奉节古城墙;然后,在第二层面,兴建紧接城墙之上的、具有川东品味与特征的吊脚楼;最高处是移民搬迁过程中兴建的现代建筑。三个层面的景观建设,穿越三个时代,城墙喻示古代,吊脚楼表表徵近代,方盒式建筑展示的是城市的现代风格。于是古城风韵,尽在此景观建设之中。在三个层面的相接处,可种植色彩淡雅的绿色景观植物,从景观角度言,可从视觉上分隔三个层面,从生态角度言,可通过这些植被的种植,固化边坡、调节气候。 人文景观凸显法。人文景观凸显法是针对历史文化景区在地质灾害治理过程中存在的景观破坏而提出的一种弥补性景观建设方法。它也是通过景观建设中历史文脉的凸显,来削弱工程治理的工程痕迹、强化景观所在地历史人文景观的一种方法。在进行人文景观凸显建设时,无论景观设计、材料选择或者图案展示,都必须充分考虑景观点所在地的内涵特质,并以此为据,进行景观的建设与创作。正如萧默先生所言:“文化的表层是物,即人类一切劳动包括艺术劳动的物化形态;中层是心物结合,体现为各种规范制度、法律法式或法则以及艺术创作方法等;深层的即心,即属于这一文化整体的社会群体心态,包括群体的伦理思想、思维方式、价值观念、民族性格、宗教感受情、审美趣味,它离物较远,却是在精神的物化过程中决定物的根本。”人文景观点作为建筑艺术的一部分,当属文化的表层“物”与文化的深层“心”的有机统一,其景观特点与要素首先表现在“精神的物化过程中决定物的根本”上,使人在对此景观的欣赏中,感悟到这一景观点所展示出的当地历史文脉、民风民俗、审美情趣、心理情感等。 按这样的思路来进行奉节白帝城边坡的景观再建,在设计上就须考虑三个方面的因素:一是人文景观的设计,应体现白帝城的历史文脉;二是白帝城边坡地形的特点;三是有利于这个边坡的地质安全,也就是说作为艺术建筑的景观建设不能影响边坡的稳固,相反,这个景观建设不仅能给人带来美感和文化享受,而且从工程本身来讲是有助于工程的安全与稳定的。此景观之所以定名“白帝凌空”,是基于白帝城的历史文脉,据史书记载,西汉末年,公孙述占蜀为王,筑城自卫,因城中一井常冒白气,犹如白龙飞升,公孙述借此称白帝,改称名为白帝城。而“白帝凌空”的景观,就从历史文脉的角度反映了这一风景名胜区的人文意义。在原交叉的混凝土框架结构下,镶嵌进轻质蜂孔装饰砖,从结构的安全角度分析,在一定程度上有利于保护治理工程,减少江水对边坡侵蚀,增强其稳固性;从生态角度分析,具有减小噪声的效果。在图案景观方面,腾空飞升的白龙与祥云相依,具有典型的中国传统文化意象,配之以白帝城城墙、绿化植被,与紧联一体的白帝山和远处耸峙的夔门呼应,从而产生了特有的人文与自然景观观魅力,使历史记载与传说中跃然边坡景观之上,不仅削减了工程对景观点的坡坏,而且形成了新的景观点。夏秋旅游旺季,难道不能给南来北往的三峡游客以强烈的吸引力?因此,这样的景观建设,不仅具有景观意义,同时也具有三峡文化意义,必将给人们留下挥之不去的深刻印象。 地质灾害论文:平坝县某建设项目地质灾害危险性评估研究 摘 要:该建设项目位于平坝县城南面,目的是为了预防和避免该拟建项目在施工过程中和建成后引发、加剧以及遭受地质灾害的危害,保障拟建项目安全,开展拟建项目的地质灾害危险性评估。分析该建设场地的地质环境,结合工程特点对场地地质灾害危险性进行预测评估,相关研究结论对于该建设场地开展地质灾害防治工作提供科学依据。 关键词:建设用地 地质灾害 危险性评估 1 工程概况 该建设项目位于平坝县城南面,规划用地1705.12m2,建筑占地面积964.3m2,为一栋4-5层建筑,无地下室,总建筑面积3525.37m2。本次研究在认真收集了评估区有关地质环境条件和地质灾害资料的基础上,进行了实地调查,初步查明了评估区地形地貌特征、地层结构、岩土类型、水文地质特征、不良物理地质现象及人为工程活动特征等地质环境条件。 2 评估范围与级别的确定 2.1 评估范围 根据该拟建项目占地范围,对建设中可能产生地质灾害的影响范围和外围地质灾害可能对该工程本身产生危害的影响范围,结合拟建工程特征及周边地质环境条件,确定自征地边界适当外沿。由此所圈定的范围为评估范围,其面积约为0.004km2。 2.2 评估级别的确定 根据《建设项目重要性分类表》,拟建平坝县司法局业务用房建设项目属一般建设项目。评估区地形平坦,地貌类型单一,地层岩性、地质构造简单,水文地质条件较复杂,岩土体工程地质性质较差,破坏地质环境的人为工程活动强烈。据此判定评估区地质环境条件复杂程度类型为中等复杂。根据《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》关于地质灾害危险性评估分级的划分标准,确定该拟建项目地质灾害危险性评估级别为三级。 3 地质环境条件 平坝县属北亚热带季风湿润气候,气候温和,年平均气温14.1℃,雨量充沛。评估区位于平坝县城南面,乌江流域羊昌河水系支流槎头河上游,评估区附近地表水体大部分已被城市规划建设活动破坏。经现场调查,评估区北面有一面积约500m2水塘,常年积水,该地表水体溢出自北向南流经评估区,调查时流量1.0l/s。 评估区地貌类型为峰林谷地,评估区位于平坝宽阔谷地内,地形平坦。最低点位于北面水塘,标高1264.33m。最高点位于场地内,标高1265.10,最大相对高差0.77m。 评估区内出露地层为第四系(q)和三叠系下统安顺组(t1a): (1)第四系(q):主要为第四系残积层及杂填土,残积层为黄色、黄褐色粘土夹碎石及黑色淤泥,分布于整个场区,厚度一般0~5m,结构紧密,呈硬塑—可塑—软塑—流塑状。杂填土分布于场地北东面,主要为碎石,厚度0-1m。 (2)三叠系下统安顺组(t1a):隐伏于第四系之下,岩性为薄至中厚层白云岩,区域厚度200-300m。 查区域地质资料,评估区无断裂构造发育,下伏基岩为三叠系下统安顺组(t1a)薄至中厚层白云岩,地层产状为300 地质灾害论文:九寨沟景区地质灾害类型及特征分析 摘 要:九寨沟是国家级风景名胜区、世界自然遗产地、国家级自然保护区、国家级地质公园、国家5a级旅游景区,九寨沟的地理位置处于四川盆地与青藏高原的交接地区,由于非常特殊的地质条件等原因,以及剧烈的造山运动造就了规模宏伟的北西西向、北北东向的活动断裂带,正因为其地质条件因素非常奇异,所以在使九寨沟成为人间仙境的同时,也让九寨沟也成为地质灾害多发区域。因此九寨沟地质灾害的预测和防治,就成为九寨沟景区内一项迫切和重要的任务。 关键词:九寨沟 地质灾害 特征 分析 1 景区地质构造背景 九寨沟景区的大地构造区域地质背景(如图1)是处于喜、燕、印期的大型造山运动时期,其碳酸盐岩形成的岩片发生在志留系至三叠系,有构造形成的褶皱也是形成于志留系至三叠系,至中晚更新世,在景区的造山作用形成的区域地质构造背景上,与九寨沟景区相邻的地区的地质构造发生急剧的抬升,又加上气候变的越来越冷,于是就在景区内产生了复式山谷冰川,其规模在九寨沟的造山历史上是规模最大的。角峰、冰斗悬谷都基本形成在九寨沟景区海拔3500~4000米的高山上;冰川u谷都基本形成在海拔3500m左右以下,三舍驿张家沟、日则沟、黄龙沟、干海子沟、三岔子沟、则查哇等,由于冰川的退缩,在河谷中形成多道较完整的冰碛堤,如九寨沟的长海冰碛堤、熊猫海冰碛堤,形成诺日朗、高瀑布、珍珠滩瀑布的冰碛平台。此外,斜坡重力流水堆积形成的倒石堆及洪积扇等,在陡峭的山崖下及主沟的交汇部位,叠加在早期的冰碛洼地积水增多,范围增大,从而提高了这些高山湖泊的观赏性,铸就了九寨沟。 到了晚更新世,地壳仍在隆升,冰川规模相继减弱,使景区的地貌形态垂直分带性更加明显,发育树枝状山谷冰川,沿前期形成的u谷往前推进,同时进一步刨蚀和改造前期冰碛地貌,发育各种冰蚀地貌。冰碛物叠加在早期冰碛物之上,在冰川主沟谷上保留了两期冰川期形成的遗迹。主要分布于3500~3900米的地区。在晚更新世早期末,景区内东西向的断裂开始活动,使断裂南盘上升加剧,而北盘隆升相对较弱,强烈的差异升降作用加剧形成了九寨沟的地貌格局,为后期九寨沟景区内的成景作用创造了条件。到地质时代的晚更新世末期,九寨沟景区的气候逐步转暖,九寨沟的斜坡重力流水作用开始出现,在白水河的河谷,草海的东岸、扎如沟、镜海,河床的冲积物出现,且比现在略高8-10米。在较陡的u谷及支沟中,崩塌和泥石流作用也随之出现,由自然灾害引起的坡洪积扇及倒石堆把主河道堵断,高海拔的湖泊也伴随生成,例如五彩池、下季节海、五花海等。与此同时,众多峰丛和溶洞在冰川地区由于岩溶作用出现,地表风化作用强烈,流水进一步深切河谷,形成景区沟深谷狭的峡谷地貌。 全新世时期,5000米以上才有雪线形成,以冰川和冰斗等形式为主的现代冰川只在雪宝顶出现。景区内构造活动时有发生,各种风化作用如岩溶作用和流水切割作用等进一步加强,改造成型的已有景观,同时形成新的景观。而全新世以来的岩性风化作用、流水作用等地表风化作用进一步塑造已有的雏形景观,使其更形象、更完美,从而形成现今景区内九寨沟闻名遐迩的旷世美景。 依据漳腊水准而得出的结论,地壳平均每年抬升9毫米,侵蚀基准面的海拔逐步下降,地面以下的岩溶作用有所强化,高震级地震出现的同时地壳上升,伴随着倒石堆、崩塌、泥石流、滑坡等地质灾害。 2 滑坡(landslide) 九寨沟景区的河谷地区容易产生滑坡(landslide)灾害,常见于荷叶、树正、隆康、镜海、金铃海、五花海、季节海、悬泉、长海,常伴随着岩崩、古泥石流堆积扇、倒石堆和断层破碎带产生,基岩滑坡的情况比较少见。根据针对滑坡地区地貌的研究,各个大型沟谷谷坡地区容易出现滑坡,而在沟谷源头地区、河流上游古冰碛物存在地区相对而言滑坡较少。从规模的角度划分,中型、小型滑坡比较常见,而大型滑坡相对较少。长海滑坡、隆康滑坡、荷叶滑坡、五花海北端滑坡、诺日朗瀑布的南侧滑坡等为主要的滑坡,其分布多与断裂活动有关,但亦与人类活动有着密切联系。 位于诺日朗的滑坡体:在镜海和诺日朗瀑布右侧山坡的三角地区,属于基岩的顺层型滑坡类型。长50-80米、宽40-60米、高达20米的垄岗出现在沟 谷谷坡之上。后壁的下方有宽8米、长20米的小型平台,其上可见顺层滑动的痕迹。据查最新一次活动距今180年。 位于五花海的滑坡体:这个沿基岩面运动的松散型滑坡出现在孔雀河的西侧谷坡之上。长达350米、底部宽300米、高达260米、约厚20米,滑动的面积达52 500平方米,体积约为105万立方米。据查最新一次活动距今180年。 3 崩塌(eboulement) 崩塌(eboulement)是九寨沟景区内比较多的灾害。主要的分布地区为鹰爪洞沟、隆康、日则沟、悬泉沟、原始森林、长海、园海子、绿海子、则查梁子等。这些地区的裂隙、节理明显,裸岩比较破碎,加上没有植被的保护,最终形成倒石堆。九寨沟景区里典型倒石堆有:熊猫海的右侧处,倒石堆底部大于70米,高达五十米,其锥面的坡度为38度,在稳定性性方面对海子景点和公路栈道造成危害;树正瀑布景点以上地区的无名海,倒石堆高达200米、底面大约为150米,其锥面坡达35度,由于公路修建造成其局部锥基脚的活动等。 4 泥石流(debris flow) 泥石流(debris flow)为九寨沟景区内最为发育的一种地质灾害现象,为一种挟持有大量泥、沙、石块等的特殊流体。九寨沟的泥石流与冰川地貌有很大的相关性,根据九寨沟冰川地貌分布的一般特征,大规模的一次冰川活动,会形成多级终碛堤、侧积堤地貌,底冰碛在九寨沟沟谷里铺垫出地形的骨架,从而造就海子的雏形,在终碛堤前端,由于地形较陡,易被后期冰水、流水的向源侵蚀作用改造成陡坎,形成冰碛平台,冰碛平台不易被改造,为后来的层湖叠瀑景观奠定基础条件。经过多期冰川退缩消融后,加之本区新构造活动强烈,地壳差异抬升明显,地震较多,其后的边坡崩塌、泥石流甚至大树倒跌等因素使得格档式的地形不断发展。泥石流经常在季节性河谷中出现。从泥石流的形成环境、规模、性质等角度划分为活动性古泥石流、坡面性泥石流和沟谷泥石流三种类型。 4.1 古泥石流(ancient mud flow) 古泥石流(ancient mud flow)是该区内主要地质灾害的遗迹,常见于主沟、支沟交汇地段,因古老泥石流的堆积作用而形成。九寨沟景区内有16处古泥石流,三角形、扇形及其扇裙是其常态。一般具有以下特点:没有分选性,磨圆程度比较差,分层纹理不明显,仅存在单元结构,一般由泥、砂、砾混乱堆积而形成,随坡向而发展。古泥石流的堆积物可能在大量流水进入的情况下再度发展为泥石流。 4.2 坡面性泥石流(slope debris flow) 坡面性泥石流(slope debris flow)共24处,广泛存在于永竹段到九寨沟沟口公路的沿线及九寨沟沟谷流域。由于在修建公路的过程中降低了由杂乱的洪积物和松散残坡积物组成的边坡的稳定系数,甚至毁坏了地表的植被而引发坡面泥石流。沿斜坡下滑的一种粘稠固液混合体是由雨水和松散堆积物而形成的,一般具有形成于杂乱的洪积物和松散堆积物较多的斜坡上,并且在滑坡底部容易引发次生地质灾害。 4.3 活动性沟谷泥石流(active gully mud) 活动性沟谷泥石流(active gully mud)的特点为形成时间较短,突发性较强,势力强大,破坏力较强。其发生时间一般在降雨充沛的雨季和冰雪融化的时候,一般在出现在有水流或者有季节性水的河谷中,并且多有第四纪杂乱的洪积物和松散堆积物。 下季节海子的泥石流:位于诺日朗瀑布南方5000米处下季节海的西岸,在该沟的沟口有面积较大的古老泥石的流堆积扇,而且近期的泥石流活动有比较深的切割作用,因此形成宽9-14米、深4-5米的沟。据访查,1976年松平地震波及引起岩崩,并发生大规模泥石流。1983-1984年相继发生多次。泥石流为粘稠性泥石流,容重2.1-2.2t/m3,冲出石块最大直径3m,一般在15-20cm,流量142m3/s。后由于在沟道中修了谷坊坝和排导槽,得到了根本治理。 5 地震灾害(earthquake) 景区里的构造地震比较多。从四川省阿坝州的地震监测中心资料(1995年前)分析,九寨沟景区里发生大小地震共51处,震级在二级到三级。据历史记载以来,大于5级的强震就达7处之多,震源深度在12~15km。1748年5月2日,塔藏、羊峒出现地震4次,造成树木、房屋倒塌;1960年11月9日,松潘漳腊6.75级地震,震源深度5km,震中烈度九级,受灾面积1500km2,造成地裂缝、山体垮塌、滑坡、房屋倒塌;1976年8月16、22、23日,松潘小河相继发生7.2、6.7、7.2级三 次地震,震源深度分别为15km、10km、22km,综合迭加烈度9度、震中烈度8度,波及九寨沟县、文县、北川等地,造成日则沟林场住房多处裂隙,宽约20cm以上,观音岩器皿翻倒、砖石开裂、房屋梭瓦、新修公路垮塌,黄龙烟囱倒塌、园墙裂开、倒塌、山滚石、塌方等。地震灾害虽然没有造成灭顶之灾,然而由其造成的裂隙发育、岩石碎化,地面以下岩溶增强甚至地下管道连接起来,导致地表水转入地下,终将破坏现在水循环的系统甚至影响景点景观。从最近的观测数据分析,接下来的几年是中国地震的高发期。特别要注意漳扎镇因大修土木建筑(宾馆、饭店等)而诱导地震的发生。 6 结论 九寨沟的地理位置处于四川盆地与青藏高原的交接地区,由于非常特殊的地质条件等原因,以及剧烈的造山运动造就了规模宏伟的北西西向、北北东向的活动断裂带,正因为其地质条件因素非常奇异,所以在使九寨沟成为人间仙境的同时,也让九寨沟也成为地质灾害多发区域。常见有滑坡、崩塌、泥石流、地震等四种类型。 因为其复杂的地质背景和气候特征,九寨沟实质上是处在地质灾害多发地段的脆弱风景名胜区。所以分析研究该区地质灾害的类型及特征,为地质灾害的预测和防治提供科学指导显得十分必要。 地质灾害论文:地质灾害的评估以及防治策略探究 一、引言 众所周知,地质灾害的发生不仅给人们的生命财产安全造成巨大的损失,还扰乱了人们正常的生产生活秩序,影响国民经济的可持续发展。然而,地质灾害是可防可控的,只要采取正确的防治策略,就能够将地质灾害所带来的损害降到最低。地质灾害评估是对地质灾害进行防控的基础性工作,正确的评估地质灾害的类型、危害,并采取有效的防治策略,能够降低地质灾害所带来的危害。文章探讨分析地质灾害的评估内容、原则、方法,并提出了地质灾害的防治策略。希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对地质灾害评估和防治的实际工作提供借鉴和参考。 二、地质灾害的评估原则 地质灾害的评估是一项较为复杂的工作,其主要内容包括地质灾害的生态环境评估、地质灾害的风险性评估、地质灾害的损失评估。为了达到更好的评估效果,在实际工作中需要以相关的原则为指导,具体包括以下几项。 1、从全局出发原则。为了最大限度的发挥评估的作用,在进行评估工作之前,应该从全局出发,对地质灾害评估工作进行统筹规划和合理安排,严格遵守相关的规范,做好评估的每一项工作,使评估工作发挥最大的作用。 2、突出重点原则。在评估的实际工作中,应该全面考虑相关因素,分清楚地质灾害的重点区域和非重点区域,对于重点区域应该加强评估工作,全面掌握该地区的地质信息,提高评估工作的科学性和合理性,为正确的采取防治策略提供合理依据,更好的发挥评估工作的作用。 3、注重科技创新原则。地质灾害的评估离不开科学技术的运用,所以,在评估过程中,应该重视对各种科学技术的运用,以提高评估工作的效率,促进评估工作更好的发展。对于地质灾害频发区,生态环境脆弱区域,要进行深入的研究,加大力度,全面掌握这些地区的地质信息。同时,为了促进地质灾害评估的进一步发展,必须重视科技创新,建立完善的创新体系,以更好的促进地质灾害评估的发展,提高评估工作的效率。 三、地质灾害的评估方法 1、调查野外地质环境。这是进行评估最基础性的工作,主要内容包括地形、地貌、构造、水文地质条件、工程地质条件、环境条件等的调查。在进行野外调查的时候,一定要认真仔细,不能遗漏任何可能导致地质灾害发生的疑点。同时,野外地质环境调查也要结合当地的生产特点进行,有针对性、有层次的进行调查。例如,评估地区如果要建住宅小区,应该将重点放在工程地质条件上,重点调查该地区是否有危害工程建设的不良地质条件,例如,是否存在软弱夹层,是否存在溶洞,降落柱等不良地质问题。此外,还要评估周围的地形地貌,重点在地形高差和能形成不良地质作用的地貌类型上。又如,如果评估地区将要修建公路或铁路,那么重点工作应该放在线路两侧一定区域内的地形地貌、工程地质、水文条件上面,对其进行全面仔细的调查。为正确评估地质灾害和开展工程建设奠定基础。 2、收集地质环境资料。要对地质灾害进行全面评估,就得掌握该地区的地质环境资料,具体包括地质、地形、水文、气象、物探、地震、构造等资料。在收集资料的过程中,应该做到尽可能的详细和全面,并力求准确。同时,对所收集到的资料还应该进行鉴别,提高资料的准确性,确保地质灾害的评估质量和评估水平。 3、划分地质灾害类型。野外地质环境调查完成后,应该对调查所得到的资料进行整理,认真分析,并根据相关的资料,对地质灾害进行正确的分类,确定可能出现的各种灾害。在确定地质灾害种类的时候,应该综合考虑多方面因素,对灾害种类进行正确的划分,包括评估区的地形地貌、地质情况、水文条件、建设规划等内容。例如,如果评估区的高差比较大,采取建设措施的时候容易形成高边坡,并存在着松散的堆积物,这样的区域容易出现滑坡、边坡滑塌等地质灾害。而如果评估区的地貌比较复杂,沟壑比较多,沟壑的坡面或者沟中存在着松散的堆积物,并且当地的地形高差比较大,当地的降水比较集中,那么该地区则比较容易发生滑坡、泥石流等地质灾害。如果评估区的地势比较平坦,本身已经形成人工深基坑,高边坡,并且基坑边坡存在着松散的岩层,那么该区域容易发生基坑边坡滑塌、滑坡等现象。总而言之,在类型划分的时候,应该全面考虑相关因素,以便为地质灾害评估和防治策略的采取提供依据。 4、评估地质灾害危害性。确定地质灾害的类型之后,正确评估其危害性是选择恰当防治策略的关键内容,因此,一定要正确评估出不同地质灾害的危害性。在评估地质灾害危害性的时候,要综合和全面考虑多种因素,包括地质灾害发生的可能性、危害性、发生时可能给人、财、物带来的损失等,做到评估适中,既不偏高,也不偏低。如果危害性偏高的话,容易造成地质灾害防治工程的浪费,而如果偏低的话,可能会使相应的防治工程安全性不足,达不到应有的防治效果,当地质灾害发生的时候,往往会造成更大的损失,不能发挥相应的防治效果。 四、地质灾害的防治策略 当地质灾害评估工作完成之后,接下来的工作就是根据具体情况采取恰当的防治策略。具体来说,为了更好的防治地质灾害,应该采取以下地质灾害防治策略。 1、落实相关的地质灾害防治原则。当地质灾害的种类和危害确定之后,接下来的重要工作就是采取恰当的防治策略,以最大限度的降低地质灾害所带来的损失。在选择防治策略的时候,应该坚持安全有效、经济适用、主次有别的原则,并将临时措施和永久措施结合起来,提高地质灾害的防治效果。 2、根据具体情况采取相应的防治策略。坚持安全有效、经济适用原则,既达到防治地质灾害的目的,还保证防治方案的科学合理,尽量降低成本,以提高防治的综合效益。主次有别是指在采取防治策略的时候,应该综合考虑地质灾害的危害性,危害的大小,应该将主要的财力、物力放在防治危害性大的地质灾害上面,不能主次不分。在危害性大的地质灾害的防治上面要投入更多的财力,尽量降低其危害性,对于危害性较小的地质灾害,应该做到投入适当,避免不必要的损失。此外,还应该将临时措施和永久措施结合起来,对于需要永久防治的地质灾害,应该建立永久防治措施,保证周围的安全,避免给人们的生命财产安全造成损失。而对于无需永久防治的地质灾害,可以采取临时措施进行防治,这样既达到保证安全的目的,还能够实现节约成本的目的,进而提高地质灾害防治的综合效益。 3、做好其他方面的工作。地质灾害防治的基本策略包括预防、监测和治理,应该优先考虑预防措施,做好各项预防工作,将地质灾害带来的损失降到最低。同时,制定相应的技术规则,提高评估人员的责任感,提高评估质量,也能够防治地质灾害。 五、结束语 总之,地质灾害评估是防治地质灾害的基础性工作,对更好的防治地质灾害具有重要的现实意义。今后在实际工作中,我们需要遵循评估原则,按照评估方法,做好评估的每一项工作,并根据具体情况采取相应的防治策略,尽量降低地质灾害带来的危害,以保障人们正常的生产生活秩序。 地质灾害论文:浅谈兰州市地质灾害类型及其分布规律 摘要:在深入分析地质灾害发育现状的基础上,研究了兰州市地质灾害的类型和发育规律。兰州市突发性地质灾害的类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四种类型。滑坡类型以混合式、中层、小型黄土滑坡为主,崩塌类型以人为黄土崩塌为主。区内滑坡、崩塌呈带(片)状分布,多在特定的岩土体中,集中分布于人为活动强烈的地段,而且分布因地貌而异。兰卅『市泥石流以小型、沟谷型泥石流为主,其沿河岸呈线状分布,与人类工程活动相关联。地面塌陷属于开采煤矿、人防工程、采砂洞和回填不当引发形成的,造成以点状分布的地面塌陷。 关键词:兰州市;地质灾害;类型;分布规律 兰州市地处甘肃省中部,位于陇西黄土高原的西部,是我国地形第一阶梯一青藏高原向第二阶梯一黄土高原的过渡地区,是我国地质灾害最为严重的城市之一。每年因崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害死亡人数占各类自然灾害死亡人数的1/4。经调查统计,自1949年以来,兰州市地质灾害已造成660多人死亡,累计直接经济损失达7.56亿元。随着经济社会的发展和自然环境的破坏,兰州市地质灾害发生的频度和规模有逐年增加的趋势,给境内人民群众的生命财产安全造成了极大的威胁。2009年5月16日下午,九洲开发区石峡口小区发生山体滑坡,崩塌的2万余方黄土将小区内4号楼2个单元的楼体全部摧毁,30余户居民受灾,8人被埋压,除成功救援生还1人外,其余7人遇难。因此,深入研究和加强地质灾害防治工作已成为促进经济建设和维护社会安定的迫切任务。 国内学者在兰州市地质灾害的调查、研究方面已经做了大量有效的工作,尤其是近年来,在兰州市各级国土资源行政管理部门的参与配合下,开展完成了全市各县区地质灾害调查与区划、地质灾害群测群防工作,结合城市建设进行了境内十余处地质灾害防治工程的勘查和设计工作。本文在深入分析地质灾害发育现状的基础上,研究兰州市地质灾害的类型和发育规律,以对兰州市科学防治地质灾害起到指导作用。 1、地质灾害概况 兰州市突发性地质灾害的类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四种类型。据调查统计,全市现有地质灾害隐患点达754处,其中滑坡181处、崩塌102处、不稳定斜坡236处、泥石流沟218处、地面塌陷17处(图1)。由此可见,兰州市的地质灾害以斜坡变形破坏为主。即以崩塌、滑坡灾害占主导地位,其次是泥石流灾害,也与崩塌、滑坡的关系较为密切。 在地域分布上,在兰州市所辖的8个县区中,永登县的地质灾害数量位居首位,这主要与该县大面积的黄土丘陵区分散居住的村庄一致,小规模的崩塌、滑坡为主;城关区、七里河区的地质灾害数量也较高,这与脆弱的地质环境条件以及强烈的人类工程活动密切相关;相对于地质环境条件简单、人类工程活动一般的皋兰县而言,地质灾害相对发育程度较低。 2、滑坡、崩塌灾害类型及其分布规律 2.1 滑坡、崩塌类型 2.1.1 滑坡类型 兰州市滑坡分布面广,密度高,规模较大,活动性强,各类滑坡的数量和所占比例统计见图2。从图中可以看出,兰州市的滑坡在物质组成上以黄土滑坡为主,在力学性质上以混合式为主,牵引式滑坡次之,在滑面埋深上以中层滑坡为主,在滑体规模上以小型为主。下面以滑坡物质组成分类为主,对区内滑坡进行分别阐述。 ①黄土滑坡。黄土滑坡,其滑坡体主要由各类成因的黄土及次生黄土组成。主要分布于兰州市南、北部河谷ⅳ级阶地前缘(图3)及各沟谷台地前缘和黄土丘陵区。 该类滑坡平面形态多呈半椭圆形或簸箕状,规模一般较小,滑坡体滑动面较陡,多呈规则的圆弧形。滑动面往往位于黄土层内或者位于黄土与下伏基岩的接触面。其中部、后部由黄土的垂直节理演化而成。滑坡后壁高差悬殊,小者仅数米,大者超过15 m,滑坡规模以小型为主,多以浅层滑坡居多。 ②黄土一红层滑坡。黄土一红层滑坡,其滑体由各种成因的黄土和古近系、新近系砂砾岩、砂岩、泥岩共同组成。主要分布于兰州市城关区皋兰山、西固南山和西柳沟以西地带,多为切层滑坡,主要发育在具有高陡临空面的斜坡地段,平面上呈舌形或半圆形,其形态较为完整,具有“圈椅状”地形和双沟同源现象,并保留有滑坡平台。滑动面多为较陡的弧形。滑坡规模以巨型、大型为主,并以深层滑坡居多。 ③堆积层滑坡。堆积层滑坡,其滑坡体由各种成因的残积、坡积物组成。主要形成于基岩出露地带。该区域山体坡度较陡,残坡积物厚度较小,一般2-5 m,若遇大雨或暴雨,堆积层即可突然发生滑动,滑坡前兆特征不明显。该类滑坡规模较小,多为浅层滑坡。如发育于老狼沟老滑坡体上的三号滑坡系滑坡堆积体的再次滑动。 ④基岩滑坡。基岩滑坡,其滑坡体由较坚硬的层状、层块状岩石组成。主要分布于兰州市基岩分布地带,大多发生在古近系砂砾岩、砂岩和前新近系地层。滑坡往往分布在斜坡临空条件好,冲沟发育,地形陡峻的地段。滑坡规模较大,主要分布于皋兰山南部、八盘峡西南侧、阿干镇、窑街一带。 2.1.2 崩塌类型 兰州市崩塌共有78处,按物质组成分为黄土崩塌和基岩崩塌,两者分别为66和12处;按动力成因分为自然崩塌和人为崩塌,分别为21处和57处;按运动形式分为倾倒式崩塌和滑移式崩塌,分别为58和20处。下面以崩塌物质组成分类为主,对区内崩塌进行分别阐述。 ①黄土崩塌。黄土崩塌主要发生于河谷阶地前缘及黄土丘陵区的高陡斜坡地带。黄土崩塌的起始运动形式为倾倒式或滑移式。兰州市高陡斜坡坡脚往往有人居住,一旦崩塌发生,便造成严重的人员伤亡和财产损失,如八里镇陆家台潜在崩塌(图4)。 ②基岩崩塌。基岩崩塌主要分布于兰州市基岩出露的南北两山红层出露地带和基岩出露的青白石东部,白塔山至砂井驿、七里河区、西固区南部山区、红古区窑街一带,如阿郎公路崩塌、红古崖崩塌及享堂峡潜在崩塌等(图5)。 区内基岩构造节理和卸荷裂隙非常发育,在外动力作用和不合理人类工程活动的影响下,岩体在中下部被剪断,发生倾倒式崩塌,其最初的运动形式多为滑移式,如享堂峡崩塌。部分崩塌发育在人烟稀少的基岩山区,成灾几率较低,但大量的崩塌体堆放于沟道及山坡,为泥石流的形成提供了丰富的松散固体物质,威胁沟道下游及沟口城镇、村庄、厂矿、重要交通干线及市政工程设施等的生命和财产安全。 2.2 滑坡、崩塌分布规律 ①滑坡、崩塌呈带(片)状分布。兰州市滑坡、崩塌分布呈带、成片分布,主要集中分布于伏龙坪、皋兰山北侧山坡、靖远路的王宝宝城、五一山、徐家坪、阿干镇、徐家湾、扎马台、达家台、八盘峡两岸、享堂峡和七山地区。如皋兰山滑坡群、五一山滑坡群、伏龙坪滑坡群、华林坪滑坡群、阿干镇滑坡群、窑街滑坡群等。 ②滑坡、崩塌体在特定的岩土体中分布。兰州市崩塌、 滑坡主要发育在黄土状粉土、新近系砂泥岩、砂砾岩地层中,其它地层中较为少见。在本次调查的崩塌、滑坡主要分布于上述地层中,皋兰山群变质岩地区分布较少,主要为风化的残坡积层形成的滑坡,数量很少,约占滑坡数量的2%。 ③集中分布于人为活动强烈的地段。兰州市各类地质灾害均与人类活动密切相关,尤其是滑坡、崩塌及不稳定斜坡的分布呈现出明显的区域性。经调查分析,兰州市城区及城乡结合部,削坡建房活动极为强烈,该区由于削坡、排水等人为因素引发的滑坡、崩塌密集;另外兰州市中南部西果园、达川、青白石一带由于人类采砂及阿干镇、窑街采煤塌陷区引发的山体滑坡极为强烈。 ④滑坡、崩塌的分布因地貌而异。地形地貌是滑坡、崩塌发育形成的决定性因素之一。如果地形平坦宽阔,即使其它因素存在,滑坡崩塌灾害也不会发生,但如地形陡峭、破碎,沟壑密度大,滑坡崩塌则容易产生。斜坡坡度和坡高是滑坡、崩塌产生的基本条件。据调查资料分析统计,斜坡坡度在30°左右,坡高在100-200 m,容易产生滑坡灾害。另外黄土斜坡上大量发育的串珠状落水洞、陷穴等黄土溶蚀地貌,有利于降水人渗,增加坡体自重,降低抗滑力,引发滑坡崩塌发生。 3、泥石流类型及分布规律 3.1 泥石流类型 泥石流是兰州市最为发育的地质灾害类型之一,共发育218条泥石流沟。泥石流按物质组成分为泥流和泥石流,以泥石流为主,达139条;按流域形态分为沟谷型和山坡型,以沟谷型为主,达168条;按规模划分为巨型、大型、中型和小型,以小型为主,共108条,其次为中型,为86条。下面以泥石流物质组成分类为主,对区内泥石流进行分别阐述。 3.1.1 泥流 泥流是一种含有大量泥沙的洪流,其固体物质主要由0.05 mm以下的黏粒和粉粒组成,偶夹石块和圆砾,其含量一般不超过固体物质总量的10%。 兰州市地处陇西黄土高原,黄土广泛分布,重力侵蚀及面蚀作用较强,地形切割较强,泥流较为发育,主要分布于兰州市中北部及东南部的黄土丘陵区,这些区域植被稀疏,泥流灾害较为发育。各泥流沟横断面多呈“v”字型,沟谷平面形态多呈扇状或长条状,泥流规模为中型和小型。按泥石流易发程度分,分为以中、低易发居多,沟口洪积扇相对不发育,主要以下切为主,危害方式主要为冲蚀和淤埋。 3.1.2 泥石流 泥石流主要分布于兰州市中部的南北两山基岩出露地带,如雷坛河、城关区的青白石东部、白塔山至砂井驿(图6)、西固、红古区的大部分地段。各沟谷横断面多呈“v”字型,流域平面形态多呈长条状或树冠状。泥石流规模以中型和小型为主,巨、大型次之。泥石流暴发频率约每年2-3次至几十年1次。泥石流以冲毁危害为主,淤埋危害次之。泥石流固体物质主要来源于沟岸崩塌、滑坡、沟道松散堆积物及开矿、采石等人类工程活动形成的弃土废渣。泥石流搬运巨石的能力较强,巨石粒径一般1-4 m,最大粒经可达6 m。区内泥石流以沟谷型为主,易发程度以中易发为主。 3.2 泥石流的分布规律 兰州市泥石流的分布受区域地质构造、地层岩性、地形地貌、人类工程活动等因素的制约,显示出以下的分布规律。 3.2.1 泥石流沿河岸呈线状分布 兰州市处于黄河及其支流湟水河、雷坛河流域内,泥石流沿黄河及其支流呈线状分布,沿南部分布有阳洼沟、黄峪沟、大金沟、元托冒沟等30多条泥石流,类型以泥流为主,泥石流次之;沿北部分布有大砂沟、咸水沟和西峡口沟等50多条泥石流沟,以泥流为主,泥石流次之。其次在雷坛河上游两岸泥石流呈带状分布,尤其是阿干镇一带的发育密度达到3条/km,类型以泥石流为主。另外在湟水河北岸和大通河两侧也分布有泥石流沟道。 经统计,兰州市周边地质灾害隐患点分布密集,使整个兰州市处于地质灾害包围之中,在市区内汇水面积大于0.3km2的252条沟道中,有94条沟道就是灾害较严重的泥石流沟道,每2-5年就会暴发一次规模较大的泥石流灾害,若降雨量充沛每年甚至发生数次。近40年来,兰州市泥石流累计带来的泥沙约有数百万吨,平均每年冲积到市区内的泥沙就有数万吨。 3.2.2 泥石流分布与人类工程活动相关联 兰州市城区建设、修建公路、采煤、采砂、采石等人类活动日趋活跃,在建设活动中的弃土、废渣直堆积于沟道中,遇大雨或暴雨,促发泥石流暴发。区内表现明显的主要有两个区域,其一是阿干镇一带采煤造成地面沉陷,滑坡、崩塌频发,加剧了该区的泥石流;另外在修建兰临高速公路的过程中造成了大量的弃土,给西果园沟增加了充分的固体物质。在修建柳忠高速公路和土地开发利用中,大量弃土堵塞大浪沟,引发泥石流,造成严重的经济损失。如发生在2006年6月16日临晨3点的老虎沟泥石流,就是一次典型的人类工程活动引发的泥石流灾害。当时,位于老虎沟沟道内的煤炭北山林场蓄水池决开一个大口,400多m3的水瞬时沿沟道下泻,推动沟道内的泥沙,形成泥石流。由于排导渠被堵塞,泥石流未能及时排泄到黄河中,致使大量的泥沙堆积在北滨河路上。 4、地面塌陷类型及分布规律 地面塌陷属于开采煤矿、人防工程、采砂洞和回填不当引发形成的。造成以点状分布的地面塌陷,如东岗街道小街住宅区、范家湾、咬家沟等3处地面塌陷均属于人防工程在地下水、地表水作用下,引发形成的地面塌陷,其暴发周期不明显,但是最近几年,暴发频率有增加趋势。而煤矿矿区地面塌陷则与采矿强度、回填力度等有直接关系。 境内窑街煤矿、阿干镇煤矿是历史采矿和计划经济时期建立的老矿业基地,历史上的乱采乱挖、无序开采及建国后的大规模开采,使矿区地质生态环境被严重破坏,引发了一系列严重的地质环境问题。如窑街煤矿已经大面积采空造成地表严重沉陷,已形成长1780m、宽1050m、面积达1.76 km2的椭圆状沉陷区,大部分地段整体塌陷幅度达5-20 m,地表裂缝纵横交错,陷坑、陷槽大量分布,山体严重破碎,同时塌陷造成区内4个村4000多间房屋不同程度开裂变形,大部分房屋已成为危房而不能居住,一些企事业单位因此而被迫拆迁。阿干矿区陷坑、裂缝也不断发展,滑坡、崩塌不断形成,加之大量堆积的弃土、渣石,为沟谷泥石流的形成创造了条件,同时大量泥沙的输入,造成矿区段雷坛河10余km河床不断淤高,其淤积速率每年达0.1-0.25 m,阿干镇防洪堤高已由六十年代4.0-4.5m降低至目前不足2.0m,而大量泥沙向下游推移,不断淤积下游河床,不仅使矿山存在严重的泥石流灾害隐患,也加大了雷坛河泥石流暴发频率,对其下游乡镇、公路、农用设施及兰州市七里河区部分城区构成严重危害、威胁;矿区陷坑、裂缝不断发展,2005年2月18日新增塌陷面积1025 m2,使185户200多间房屋受到影响,变形开裂。地面塌陷也成为煤矿企业与当地政府、群众的矛盾焦点,冲突不为发生。 另外,早期采砂、开挖窑洞、防空洞等隐蔽工程、工程遗留物分布地带,规模均属于小型,最大不足0.1 km2。 5、结 论 ①兰州市突发性地质灾害的类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四种类型。 ②兰州市的滑坡在物质组成上以黄土滑坡为主,在力学性质上以混合式为主,牵引式滑坡次之,在滑面埋深上以中层滑坡为主,在滑体规模上以小型为主。兰州市崩塌按物质组成分以黄土崩塌为主,按动力成因以人为崩塌为主,按运动形式以倾倒式崩塌为主。区内滑坡、崩塌呈带(片)状分布,多在特定的岩土体中,集中分布于人为活动强烈的地段,而且分布因地貌而异。 ③兰州市泥石流按物质组成以泥石流为主,按流域形态分以沟谷型为主,按规模以小型为主。泥石流沿河岸呈线状分布,分布与人类工程活动相关联。 ④兰州市地面塌陷属于开采煤矿、人防工程、采砂洞和回填不当引发形成的,造成以点状分布的地面塌陷。而煤矿矿区地面塌陷则与采矿强度、回填力度等有直接关系。 地质灾害论文:喷播植草在三峡库区地质灾害治理工程中的应用 论文 关键词:水库库区 地质灾害 灾害治理 喷播植草 防护技术 三峡水利枢纽 论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及 经济 、社会效益进行评价。 1 概 述 岩土边坡工程改变了 自然 边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。 本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。 2 喷播植草防护技术的特点 喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。 3 喷播植草防护边坡的主要功能 喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。 3.1 边坡加固作用 (1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。 (2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。 3.2 植被的水文效应 (1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。 (2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。 3.3 改善和美化环境 植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。 4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求 (1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大; (2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低; (3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶ 3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施; (4)施工工期短,时间要求严格; (5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力; (6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高; (7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长; (8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。 5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。 (1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。 草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。 由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。 (2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。 (3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。 (4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。 (5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。 6 喷播施工 6.1 施工所需设备、材料及人员组成 (1)喷播机:容器容量为50加仑; (2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播; (3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥; (4)无纺布; (5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管; (6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。 6.2 喷播工序及技术要求 喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。 各工序技术要求如下。 (1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。 (2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。 (3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。 (4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其 自然 生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。 7 工程效果及 经济 、社会效益 (1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。 (2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。 (3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。 (4)喷播植草在施工后3~5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,植株高可达5~15 cm,在极短的时间内形成较稳定的生物群落,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。 综上所述,喷播植草是一种经济有效的边坡防护方法,在堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等的浅表层边坡防护中都有广阔的应用前景。 地质灾害论文:物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用 1针对煤矿地质灾害危害与类型的研究 1.1针对煤矿地质灾害危害的研究 煤矿地质灾害的危害主要表现在以下两个方面:一是煤矿区采空区的上方出现地面塌陷或沉陷,极有可能造成地面裂缝、房屋倒塌、公路与桥梁断裂、地面的建筑物出现斑裂,不仅不利于土地资源的可再生使用,而且造成严重的人员伤亡与经济损失;二是由于煤系地层的破坏,大量地下水深入到矿井内部,这些矿井水中含有大量岩粉、煤粉等,经过水解与氧化等反应处理,矿井水具有较高的酸性,这种类型的矿井水渗入到地下水中,不仅对地下水造成严重污染,而且影响矿区居民的生活饮用水的安全。 1.2针对煤矿地质灾害类型的研究 煤矿地质灾害的类型包括:泥石流、瓦斯突出、地面沉陷、地面塌陷、滑坡、突水、矿山水土流失等,这些地质灾害的发生不仅影响着煤矿生产活动的进展,而且严重危害着矿山群众的正常生活。 2针对煤炭地质灾害的特征研究 煤炭地质灾害的特征主要表现在以下三个方面:一是将物探方法应用到煤矿地质灾害的勘查中,主要利用地下介质层的密度、电性、弹性、放射性等一系列物性差异对地质灾害的发生机理进行研究,对于没有开发的煤层,地层一般呈现出完整性与成层性,在小区域中同一个地层的电性差异较小,且顶底板与煤层的岩性差异为稳定波阻抗界面,其弹性波的反射条件较好;二是对于被开发的煤层,其煤层在空间中的连续性被突破,当采空区被空气与坍塌物质填充且地下水含量较少时,采空空间中的电阻率高于围岩区,当采空区被谁与坍塌物质填充时,采空空间中的电阻率低于围岩区;三是煤矿采空区为段系发育时,有助于氡气的聚集,因此在采空区的上方覆盖层里可以轻松检测到氡值异常,氡值的不一致,不仅有效反映了地下地质环境所发生的变化,而且有效指示煤矿采空区的塌陷等发生地质灾害的范围、区域、强度、性质。 3针对物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用研究 物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用主要表现在以下四个方面: 首先是瞬变电磁法,即以电磁感应基本原理为基础的物探方法之一,主要运用接地线源或者不接地回线向着地下发送一次场,在发送一次场的间歇阶段里科学测量地下介质感应电磁场的电压伴随着时间产生的变化,进而根据感应电磁场的衰减曲线的特点,合理判断地下地质体的性质、电性、产状与规模,进而有效解决采空区、陷落柱、断层等一系列地址问题。 二是高密度电法,即直流电阻率法。其依据是地下介质里的导电性存在差异,通过向地下提供直流电,运用点阵式方法布置电极,采样观察与研究电场空间的分布规律,根据实际测量的视电阻率的断面状况进行处理、计算、分析,进而有效圈闭异常、划分地层、明确冒裂带。 三是三维与二维式的地震方法,即凭借自身的高分辨率、高信息量、精确的空间归位以及信噪比。并有效结合勘查对象的地球物理特质、煤矿极为特殊的地形地质条件,选择合适的方式方法,以最少的经济投入获得最精确的地质灾害勘察结果。 四是由于煤矿开采使得地下地质体所具有的横向连续性特征遭到破坏,岩层中包含的氡元素的聚集与运移作用出现异变,运用相应的技术设备可在地表测量氡值是否异常。氡射气元素向煤炭采空区运移并在采空区聚集,使得地表与采空区之间形成一个独立的氡异常区。所以通过科学测量地表中氡元素的含量,有助于明确并圈定煤炭采空区的范围与位置。依据氡气异常情况下的峰值状态,同时可以明确岩溶陷落柱的范围与位置。这是因为地下氡气经过裂隙、构造、地下水的搬运逐渐由深部向着地表迁移,因此科学测量氡气的含量可以间接性地反映地下地质体中裂隙系统的真实状况,同时可以科学观察与分析并研究裂隙系统的连通性、开启度、破碎度,对于滑坡等地质灾害具有一定程度的指示作用。且随着地下温度的逐渐升高,煤矿岩层中的氡元素析出量出现规则性的增加。所以,在新时期通过地面同位素的测氡技术,有助于科学推算地下火源的温度与明确地下火源的位置。 4结语 随着时代的发展与社会的进步,物探方法在矿产资源地质灾害勘查中的应用范围变得越来越广。但由于采矿方法与技术设备相对落后,再加上管理模式与体制方面存在一定的问题,近些年在煤矿开采过程中引发了一些地质灾害,造成了严重的人员伤亡与经济损失。因此,强化对物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用研究,有助于降低煤矿生产过程中的经济损失。 地质灾害论文:基于气象因素的地质灾害预警报系统研究 摘要:分析了地质灾害预警报系统的建设原则、目标及工作流程,并针对基于webgis的灾害预警报系统的组成和实现提出了可行性建议,具有重要的实践意义。 关键词:气象因素;地质灾害;预警报系统;webgis 我国是一个地质灾害多发的国家,崩塌、滑坡和泥石流等常见灾害发生的地域广、频率高,具有较强的破坏性。研究表明,除地质构造及人类活动外,气象条件也是形成地质灾害的一大原因,暴雨或连续降雨常常是触发地质灾害的直接因素。因此,如何通过对雨情的监测提供可靠的地质灾害预警信息,成为一项重要工作内容。 1地质灾害预警报系统概述 目前,在气象部门的协助下,许多地区的国土资源部门都相继建立了地质灾害预警预报系统。灾害的风险预报是指在收集和集中监测信息的基础上,进一步分析地质灾害及次生、衍生灾害等可能对社会经济、群众生活所造成的影响,提前风险预报,并为政府部门、有关单位及广大民众提供应对的措施和指导。气象监测(特别是雨量监测)系统和基于webgis的地质灾害预警系统组成的地质灾害预警预报平台,在突发性地质灾害的预测和防范中起到了关键性的作用[1]。 1.1预警报系统的建设目标 预警报系统的目标是建设一个时效高、预警报信息内容全面且准确可靠的地质灾害预警报体系,为相关政府部门的决策和灾害地区群众的减灾措施提供科学、及时、有效的信息指导。充分利用现代化建设的成果,在已获取的大量气象探测和灾害性天气监测信息的基础上,对信息进行存贮、处理和分析,建立地质灾害预警报服务平台和流程,根据决策服务的要求,提供连续无缝隙的地质灾害预警报信息[2]。 1.2预警报系统的工作流程 地质灾害预警预报系统主要由监测系统和预警报系统2部分组成。启动气象信息收集、地质灾害信息收集以及信息自动生成等模块后,通过实时监控雨情,一旦降水因子达到相应的监测指标,系统即可在决策中心进行数据分析,生成地质灾害预警等级,并在确定信息后,利用短信、广播、电视、网络等媒介按照预警等级对特定部门及相关群众警报信息。 2地质灾害预警报系统的组成及实现 基于webgis的地质灾害预警系统中,灾害信息的汇集及预警平台是数据信息处理和服务的核心;气象监测系统具有雨情报汛、预警等功能;群测群防预警系统则包括预警、警报传输和信息反馈功能[3]。要实现地质灾害预警系统的正常运转,应注意以下几个方面: 2.1建立高效稳定的应用平台 高效稳定的应用平台为整个地质灾害预警系统的正常运作提供强有力的支撑,对提高系统的稳定性具有至关重要的作用。良好的应用平台依赖于完善的数据信息、高科技的硬件设备、成熟的先进软件环境及规划合理的结构设计。 数据库是地质灾害预警报系统的核心部分,除实时采集和的雨量数据、预报雨量数据、雷达图、卫星云图和台风信息等气象数据外,当地行政区域图、区域地理信息及区域内的群众信息等,都是数据库的重要组成部分。软件系统应由用户界面、后台管理系统、数据交换平台(eai)、后台管理应用核心构件群、webgis组件、应用服务器平台及其他系统组成。先进、灵活、适用的软件架构符合管理信息化的要求,以构件化设计为核心,实现事件触发、数据驱动、参数设置的开放可行的地质灾害预警预报系统管理平台。 2.2科学合理的灾害等级划分 灾害等级的划分关系到预警报启动的决策、预警报信息的范围及对象等,在地质灾害预警报系统中,需要给予特别的重视[4]。依照国土资源部制定的地质灾害预报等级标准,预报等级可分为5级:一级为可能性很小;二级为可能性较小;三级(注意级)为可能性较大;四级(预警级)为可能性大;五级(警报级)为可能性很大。从预警报系统的角度分析,一级和二级灾害没有实际预警意义,预警工作由三级开始启动,应围绕三至五级地质灾害开展防灾减灾工作。 2.3保证系统的安全性 预警预报系统将为防灾减灾的决策提供重要的依据和指导,因此,必须保证其安全性和权威性,安全是系统设计的关键[5-6]。首先,在设计中要充分考虑到网络安全的问题;其次,注重系统的整体维护是延长系统使用寿命的重要保障。此外,地质灾害预警预报系统与其他相关系统的联系均以特定的接口程序来实现,当地质灾害预警预报系统或相关系统出现故障时,不会出现系统间的相互影响。在系统的运行中,应保留详细的操作日志,出现问题可以查明错误原因,及时恢复,并为系统的科学评价提供依据。 3小结 综上所述,地质灾害预警预报系统的建设和维护是一项长期工作,涉及的部门多、范围广,须参考的因素多而复杂。因此,必须在工作中不断地总结经验,并在各部门的积极配合下,建立顺畅的信息链,为相关部门和群众提供即时的、权威的、人性化的信息指导,将地质灾害的影响降到最低。 地质灾害论文:浅谈地质灾害监测技术现状与发展趋势 摘要:本文对地质灾害监测方法的应用现状进行了总结,并对地质灾害监测方法的发展趋势进行了预测,另外提出了进行地质灾害监测技术优化集成的基础和优化原则。 关键词:地质灾害;监测方法;现状;发展趋势 一、概述 地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息、诱发因素等,最大程度获取连续的空间变形数据。应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。当前地质灾害的监测技术方法研究与应用多是围绕崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害进行的。 二、地质灾害监测方法技术现状 (一)常规监测方法技术趋于成熟,设备精度、设备性能都具有很高水平 目前地质灾害的位移监测方法均可以进行毫米级监测,高精度位移监测方法可以实现0.1mm精度。 (二)监测方法多样化、三维立体化 由于采用了多种有效方法结合对比校核,以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络,使得综合判别能力加强,促进了地质灾害评价、预测能力的提高。 三、新技术新方法 随着现代科学技术的发展和学科间的相互渗透,合成孔径干涉雷达(insar)、激光扫描、光纤应变分析等技术相继不同程度的应用于地质灾害的调查与监测中。而光纤应变分析技术之布里渊散射光时域反射技术(botdr)应用于地质灾害监测,处于刚刚起步阶段。botdr是目前国际上近几年才发展成熟起来的一项尖端技术。起初应用于航天领域,发达国家相继应用于电力、通讯、工程等领域的应变检测和监控。工程领域主要应用于桥梁、大坝、隧道等大型基础工程的安全监测和健康诊断,并取得了很多成功应用的经验;在日本,开始将botdr技术应用于边坡工程的变形监测中;我国工程领域引入botdr技术相对较晚,目前主要应用于桥梁、隧道等构筑工程的变形监测中,并取得了一定成果;在三峡水库区巫山开始将botdr应用于滑坡监测。与常规地质灾害监测技术相比,botdr技术具有多路复用分布式、长距离、实时性、精度高和长期耐久等特点,通过合理的布设,可以方便的对目标体的各个部位进行监测;由于其具有很好的技术应用前景,已经成为一些发达国家如日本、美国、加拿大、瑞士等国家竞相研发的课题。 四、地质灾害监测技术方法发展趋势 (一)高精度、自动化、实时化的发展趋势 光学、电学、信息学、计算机技术和通信技术的发展同时,给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机;能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富,同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高;充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度;同时提高科技含量,降低成本,为地质灾害的经济型监测打下基础。 监测预测预报信息的公众化和政府化。随着互联网技术的发展普及,以及国家政府的地质灾害管理职能的加强,灾害信息将通过互联网进行实时,公众可通过互联网了解地质灾害信息,学习地质灾害的防灾减灾知识;各级政府职能部门可通过所信息,了解灾情的发展,及时做出决策。 (二)新技术方法的开发与应用 调查与监测技术方法的融合:随着计算机的高速发展,地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高,可以实现高分辨率、高采样技术的应用;地球物理技术将向二维、三维采集系统发展;通过加大测试频次,实现时间序列的地质灾害监测。 智能传感器的发展:集多种功能于一体的、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发,将逐渐改变传统的点线式空间布设模式;由于可以采用网式布设模式,且每个单元均可以采集多种信息,最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。 五、地质灾害监测技术优化 (一)问题的提出 监测方法的适应性:对于各种监测方法所使用的监测仪器设施,均有各自的应用方向和使用技术要求;针对不同地质灾害灾种、类型其使用技术要求(包括测点布设模式、安装使用技术要求等)不同。 地质灾害发展阶段:对于崩塌、滑坡等突发性地质灾害,不同发展阶段所适用的监测方法和仪器设施各异,监测数据采集周期频度不同。 监测参数与监测部位:实践证明,一方面,不同的监测参数(地表位移、深部位移、应力、地下水动态、地声等)在不同类型的灾害体监测中具有不同程度的表现优势;另一方面,同一灾害体不同部位的监测参数随时间变化趋势特点并不相同,即存在反映灾害体关键部位特征的监测点,又存在仅反映局部单元(不具有明显的代表性,甚至是孤立的)特征的监测点。因此,监测参数和监测部位的优化选择,是整个监测设计工作的基础。 自动化程度:决定于设备的集成度、控制模式、数据标准化 程度和信息方式。 经济效益:决定于地质灾害的规模、危害程度、监测技术组合、设备选型等因素。 (二)优化原则 监测技术优化原则:针对某一类型地质灾害,确定优势监测参数和监测部位,进行监测内容、监测方法优化组合,使监测工作高效、实用。经济优化原则:首先,不过于追求高、精、尖的监测技术,而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术;其次,对于危害程度较大的大型地质灾害体,可选择专业化程度较高的监测技术方法,由专业人员进行操作、维护,对于危害程度低,规模小的灾害体,可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术,由群测群防级人员进行操作。 六、结束语 地质灾害监测是集多种学科为一体的综合技术体系,只有充分把握地质灾害的形成发展规律,才能正确把握技术开发的方向,只有充分掌握地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素,依据不同监测技术方法的应用特点,做好监测技术的优化工作,才能保证监测效果,同时,应以科学的发展观实施地质灾害监测和技术开发。
工程地质论文:关于《堤防工程地质勘察规程》中若干问题的探讨 摘要:我国江河发育,堤防众多。“98”特大洪水使堤防工程暴露出了许多问题,汛后建设迫在眉睫,为使灾后重建能达到技术先进、经济合理和安全适用的要求,建设部颁布了《堤防工程设计规范》,其对工程地质勘察的要求仍沿用现行的国家标准《堤防工程地质勘察规程》。我们在学习、理解和应用这个规程的过程中,发现存在一些概念混淆和操作不便的问题,本文公开我们的观点,与大家讨论,也为规程规范的修订提供参考意见,使之更为完善。 关键词:规程 规范 堤防 工程地质 地质体 防渗 1998年的特大洪水,江堤全线告急,到处险象环生,抗洪抢险消耗的人力、物力、财力都是空前巨大的。堤防工程暴露出了许多问题,急待实施加固,中央对此十分重视,专项资金迅速到位。为使新一轮水利防洪工程建设更科学化和规范化,建设部于1998年10月8日以建标〔1998〕185号文了国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)。该《规范》是一部统一堤防设计标准和技术要求,保证堤防建设技术先进、经济合理、安全适用的技术法规,具有强制性。《规范》对堤防工程地质勘察没有过多的阐述,仅在第3.4条(工程地质)中规定:3级以上的堤防工程设计的工程地质及筑堤材料资料,应符合国家现行标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号为SL/T188.96,水利行业标准,1997年2月,1997年5月1日起实施)的规定。显然,堤防工程地质勘察按《规范》要求,应该认真执行现行的行业标准《规程》,这时《规程》也就相当于一个强制性的国家标准,或者说《规程》是《规范》的一个补充。 规程规范是一个行业对其工作内容、工作方法和工作程序的多年丰富经验之归纳与总结,是工程勘测设计质量控制的标准,是行业主管单位进行工程审查的依据,可以说是行业管理的根本大法。 笔者最近连续参加了几个重要的一级堤防工程勘测设计报告的审查,感到《规范》和《规程》在实施过程中存在一些值得商榷的问题(可实施性、可操作性、概念性以及对地质环境的影响等),经与部分勘测设计单位一些经验丰富的地质师交换意见,大家亦有同感。现将我们的一些粗浅认识公布于众,抛砖引玉,希望引起更多的地质专家来分析讨论这些问题,以便于更好地理解《规范》和《规程》,应用《规范》和《规程》来指导我们的工程地质工作,也有利于今后对《规范》和《规程》的修订。 1 关于地质体与水工建筑物的概念问题 众所周知,工程地质勘察的任务是为工程建设提供地质资料,查明工程地质条件,分析、研究、界定和明确工程地质问题,并提出工程处理措施的建议。强调的是为工程建设服务,定位于工程设计和工程施工等专业的基础性配合性专业。很明显,工程地质勘察的对象是建筑物的天然地基(注意将“地基”与“基础”区别开来),即地质体。至于人工填土地基将另当别论。 就已建堤防工程的工程地质勘察而言,主要是指对大堤地基(堤基)的勘察。洪水期间众多江堤出险实例表明,堤身与堤基均有险情发生。堤基的主要工程地质问题是渗透变形、崩岸、沉降、堤基滑移等;堤身的险情主要为滑坡、散浸、清水管涌、夹层渗漏、堤身单薄等。这里,我们有意识地将堤身险情与堤基问题分开,目的在于澄清地质体与水工建筑物的基本概念和它们之间的根本区别。 工程师们对地质体与水工建筑物的区别是再清楚不过的了,我们在这里议概念问题是小题大作了吗?未必!《规程》对此就是概念模糊的。在《规程》中多处提及已建堤防加固工程对堤身和堤基的勘察,或将堤身与堤基的勘察相提并论,要求查明……,显然已经将本来是水工建筑物的堤身当成堤基这样的地质体去实施“勘察”,混淆了天然地质体与人类工程活动产生的建筑物这两者之间的概念,能说是小题大作吗? 由于《规程》中的概念模糊或者概念不明确,以至于在工程实践中,产生了诸如将堤身的工程隐患当成工程地质问题,将堤身土体当成地质体去“查明”工程地质条件等等工程笑话,此类问题在我们审查过的堤防工程地质勘察报告中比比皆是,不得不撰此拙文与同仁讨论。 我们说堤基是地质体,在此地质体上修建工程建筑物,需对此地质体实施工程地质勘察,以查明工程地质条件,研究工程地质问题,并根据工程建筑物的任务和特性对地质缺陷提出处理措施的地质建议,这是地质师的职责和任务。地质师利用有限的地质勘探手段(钻探、坑槽探、物探等),根据区域地质环境,应用形成地质体的基本理论(地层时代、沉积韵律、地质构造、岩性对比、岩相规律等等),辅以岩土体的物理力学试验,特别是结合地质师丰富的实践经验去分析、判断、推论和论证,最后完成查明工程地质条件的任务,这是地质师完全可以做到的。 然而,对于已建堤防工程的堤身就完全不一样了。诚然,防洪大堤一般为就地取材修建的土堤(其它材料修建的大堤不在本文所述之列),是一“线状”水工建筑物,它的工程隐患具有随机分布特性,例如填筑土料的质量,勘察中发现堤身土中有透水性强的砂性土呈鸡窝状、局部层状或条带状、小范围透镜状等多种状态分布;填筑土的紧密程度也具随机性;而堤身中发现的施工杂物和生物洞穴的分布,其随机性更大。显然,此类随机分布的工程隐患问题,用常规的地质勘探手段来查明这些隐患就显得有些力不从心。 堤身的“勘察”之所以显得如此复杂,其原因就在于土堤是人类工程活动把扰动后的土填筑起来的产物,它的结构和质量人为因素较大,成因不受自然规律制约,不同堤段的填筑情况可能相差很大,加上后期生物活动的破坏,更无规律可循,即使对它进行“勘探”,也只能是对某一点的认识,不能结合地质师的任何经验,更不能应用地质基本理论,其认识不可能上升到宏观这一层次。因此,对堤身进行工程地质“勘察”的提法就值得商榷。既然土堤是水工建筑物,对它的工程隐患进行检测或调查,则更为名正言顺无可非议。准确地界定问题的性质,有利于对症下药,事半功倍。至于土堤的检测或调查,要借用地质师的一些可行的“勘探”手段和“勘探”方法,或者将此项工作交予地质师来完成,地质师也是乐意的,但不要用“查明”这种对地质体的要求来明确任务,可以考虑用“分析、了解、判别、提出”等词语对隐患问题作出评价,或许更为合适。 2 关于已建堤防加固工程的勘察阶段问题 我们知道,就水利工程(多指枢纽、供水、灌溉等大型工程)而言,有其较为严格的勘测设计阶段划分。对于堤防工程,《规程》将新建堤防和已建堤防加固的勘察阶段分开,这是符合客观实际的。《规程》第1.0.5条规定:新建堤防的工程地质勘察可分为规划、可行性研究、初步设计和施工图四个阶段。已建堤防加固工程地质勘察可分为可行性研究和初步设计两个阶段。必要时还可进行施工地质工作。地质条件简单或勘察目的单一的堤防工程,经勘察设计主管或审批单位同意,勘察阶段可适当简化。而在本条的条文说明中,对地质条件作了简单、中等和复杂三个等级的界定。对照堤防工程出险需加固的工程实例,地质条件都是中等或复杂级别,都达不到简化勘察阶段的条件。然而,《规程》另外声明:堤防工程地质勘察阶段的划分,原则上应和堤防设计阶段的划分相适应。……有时多采取一次性进场勘察完毕。……在某些具体条件下,也可以将勘察阶段简化,甚至不划分勘察阶段。这又是十分可取的原则。 堤防工程是线状工程,勘察工作拉开的战线较长,勘探队伍进场一次,转战南北实属不易,特别对于已建堤防加固工程,由于不存在线路比较、重大方案调整等地质条件占有一定份量的多阶段循序渐进的勘察过程,一次进场勘察完毕就有其自身的客观合理性。已建堤防加固工程勘察的目的十分清楚,即重点查明出险堤段堤基的工程地质条件,分析界定发生堤基险情的主要工程地质问题,提出工程处理措施的建议。此外,堤基的工程地质条件一般说来较为简单,多为二元结构或多层结构的第四系土体;堤基的工程地质问题也相对明确,主要为渗透变形,受河势控制岸坡迎流顶冲产生崩岸等。这些地质特性都给一次进场勘察完毕创造了较为可取的有利条件。在实际工作中,需要领会和理解《规程》的大原则,根据具体情况,一切从实际出发,必要时可以考虑简化勘察阶段,缩短勘测周期,降低勘测费用,达到勘测队伍孜孜以求的目标。 需要注意的是,勘察阶段简化后设计阶段并没有简化,一些需要专业协调方面的问题,还要认真研究解决。此外,一次进场勘察完毕之后,所提交的地质资料一定要能够满足工程概算的精度要求,否则将事倍功半,弄巧成拙。这就要求勘测工作的深度要达到加固工程初设阶段其它专业的需要。千万不要屈解成简化了勘察阶段也降低了深度要求。 3 关于已建堤防加固工程的勘察深度问题 关于已建堤防加固工程的地质勘察深度,《规程》中有明确规定,但在工程审查过程中发现,部分规定可操作性较差,现分述如下。 (1)《规程》4.2.7中对已建堤防加固工程地质测绘提到“纵剖面一般沿堤顶布置,必要时应在堤内外加布纵剖面。横剖面的间距根据拟加固堤段长度及问题而在50~200m的范围选定。沙基管涌段、溃口段、扒口分洪段、较大渊、潭、塘段,崩岸坍塌段、堤基滑移变形段和天然沟口段应增加地质剖面。《规程》4.4.3中详细规定了加固堤防工程的钻孔位置。笔者最近参加了湖北省洪湖、监利长江干堤整治加固初步设计报告审查会,了解到整个洪湖、监利长江干堤225.88km几乎全线出险,其中由于堤基出险的超过90km,按《规程》要求,仅此90km出险段就至少应布置450个横剖面,其中外滩宽度大于500m,距长江河床最低位置大于700m而出险的堤段有48km长,故至少要打钻孔2310孔,这仅仅是对堤基出险段而言,再加上堤身出险段应打钻孔数量,总数实在惊人。事实上,在重要险工险段区,如果地质条件复杂,200m一个横剖面也根本控制不住,仍然达不到查明工程地质条件的目的,因此《规程》规定的横剖面间距最密可达50m,在我们审查过的堤防工程中没有一个勘测单位达到了这一勘探精度。 (2)《规程》4.2.7进一步规定,横剖面的长度在软土区应达到内外反压平台以远50~100m;在粉土、砂土区,砂卵石强透水段,应达到堤内外附近河(湖、海)床最低位置。这里“反压平台以远50~100m”基本可行,而“附近河床最低位置”这一规定在滩地较宽的情况下几乎不可行。例如有的滩地可达1000m以上,长江江面宽者为数千米,“最低位置”可能在江心或靠近江对岸,横剖面可能将长达3-5km,而且江河的最低位置还需做大量的水下测量工作才能确定,这实施起来可能吗!所以《规程》中的规定就值得研究。 (3)《规程》4.4.4中规定,当遇砂、卵石等强透水层时,钻孔宜深入相对隔水层内3~5m”。整个洪湖、监利长江干堤主要以表层较薄的相对弱透水层的二元结构地基为主,106km堤线上的钻孔深度均要大于30m,是否有这个必要?而真正需要的是控制住二元结构的上层土体的厚度与性状,下部砂性土的渗透特性,以便进行渗控验算,至于砂性土在某一深度以下也就没有追根究底的必要了。 4 关于堤基垂直防渗问题 关于堤基防渗问题,最近参加的工程审查中发现,许多工程都做了沿线大范围的垂直防渗设计,我们对此有些异议。《规程》和《规范》中对砂性土堤基的处理方法很多,提到了减压、防渗、截渗、防冲、振冲加密等处理措施,这些方法也都是多年工程经验的总结。但是对浅层透水堤基和深厚透水堤基普遍采用截渗墙和截渗槽进行垂直截渗的效果和对环境的影响却应该引起人们的重视。对于浅层透水堤基常要求截断渗体底部达到相对不透水层,这样似乎就可以截断江(河)水向堤内的渗漏通道,但由于堤线不同于一般挡水建筑物(如大坝),其特点是呈线状沿江(河)布置,地表水与地下水的补排关系密切,如果截断了水体的天然联系通道,从长远来看,必然会破坏自然地质环境,引起环境地质问题:原区域内的水文地质条件发生了根本性的改变,地下水的天然渗流场被破坏,仅仅是为了汛期截住江(河)水不向堤内渗漏,而在非汛期,堤内的地下水无法排出堤外,引起内涝将成为必然。而对于深厚透水堤基,由于只能做悬挂式帷幕,参考长江委对荆江大堤用悬挂式防渗墙典型断面的防渗效果分析结果:堤身出逸点高程与不作防渗墙基本相同,堤基后100m内垂直比降降低了1.0~10.3%,水平比降降低了11.1%,这说明设置防渗墙对削减堤后基础浅部渗透压力,保证堤基、堤身安全起到了一定的作用,但效果并不明显,造价也很高。鉴于此,在最近的一些堤防工程审查中,我们一般不同意垂直防渗方案。 关于堤基垂直防渗问题,大家可以讨论,我们这里也仅是一家之说。我们认为应该掌握的原则是:一般情况下不宜提倡垂直防渗,在特殊堤段可以考虑,但应对由此而产生的环境地质问题进行研究,采取相应的工程措施。 5 关于堤身隐患的工程处理问题 堤身是水工建筑物,不是地质体,这一点是毫无疑问的。前面已经阐明了对堤身不宜用工程地质勘察这一提法,但是地质师确实能够通过调查以及一些地质勘探手段检测出堤身存在的隐患问题。应该说,对堤身进行检测是地质师的业务拓展,进一步展示了地质师的工程才能。另一方面,尽管我们这里强调堤身不是地质体,但构筑它的主要材料则是地质师十分熟悉的“土料”,土料的工程特性,地质师可以通过各种“勘探”手段或“试验”方法予以“查明”。更进一步地说,堤身隐患的工程处理措施,地质师有充分的发言权。 鉴于堤身各类隐患分布的随机性,完全予以“查明”后才对症下药,采取相应的工程处理措施,显然难度太大,也没有必要。工程上最为明智的办法是“包”,有点包治百病的味道,即采用一种技术成熟、造价低廉、易于施工,且适用于多种堤身隐患的工程措施,这就是在堤防加固工程中广泛采用的“锥探灌浆”工艺。这一工程措施可以对堤身散浸、裂缝、生物洞穴、局部鸡窝状夹层状条带状透镜状分布的透水较性强的砂性土、堤身填筑质量差等隐患实施“全面补强”。因此,在已建堤防加固工程审查中,我们一般都建议对类似隐患的堤身实施大范围锥探灌浆。 许多对堤防工程有丰富经验的一线的工程师和地方领导,认为对堤身采取全线锥探灌浆进行加固是非常必要的,平时每隔几年也要普遍搞一次,因为生物洞穴具有再生性。我们则认为,尽管锥探灌浆不是解决堤身隐患的最合理措施,但却是较为可行、可靠、可取、最包得住、最易让人接受的措施。它较好地解决了随机分布不易检测到的堤身隐患等问题,符合充分利用工程措施去弥补因获取隐患信息困难而遗留问题的工程原则,是十分可取的。 关于堤身的其它工程隐患的处理,本文暂不讨论。 6 结语与建议 98特大洪水给堤防工程敲响了警钟,也给地质师们带来了新的机遇。做好堤防工程地质勘察,是地质师的应尽职责。 关于已建堤防加固工程的工程地质勘察阶段和深度问题,我们认为应以客观、务实、科学的态度来对待。勘察阶段可以根据具体情况考虑简化,以工程地质条件是否清楚,工程地质问题是否明确,工程概算能否控制得住为基本原则。所提供的地质资料应满足其他相关专业的要求。具体来说,应首先结合历史出险情况,特别是98特大洪水的真实考验,重点加强险工险段堤基的工程地质勘察,对堤防工程历史出险情况进行调查,确定出险位置,先针对片状和面状出险部位,然后针对线状出险部位,最后针对点状出险部位。要认真分析出险原因,不应全面撒网,没有必要对运行正常的堤段过多地实施地质勘探。对重点出险的堤段,可适当增加钻孔,加密横剖面。总之,一切以因地制宜,查明问题为主,切不可盲目化、教条化。 关于堤基垂直防渗问题,笔者认为无论是从地质环境的角度,还是从其本身的防渗效果与工程造价相比较来看,都并不理想,可以考虑诸如水平铺盖、减压井、排水沟等其他工程处理措施。 关于堤身加固,由于堤身的隐患不易查清,随机性很大,目前只有采取“包”的办法,而锥探灌浆正是一种成本低廉,施工方便,技术成熟的工程处理措施,对需进行加固的堤防工程,采取全线锥探灌浆是较为可行和可取的。 作为一个国家或行业的规程规范,它一旦颁布实施,就必需严格遵照执行,以体现其法规性和严肃性。行业主管部门以它作为工程审查的依据,而勘测设计单位则以它作为开展勘测工作和编写报告的准则。规程规范对审查单位和被审查单位的约束是双向的,也是平等的。但如果规程规范脱离了实际,可操作性较差,勘测单位在实施过程中难度较大,则应该考虑修订。 工程地质论文:除险加固工程地质勘察的一般性原则 摘要:据统计资料,我国有数万座病险水库。对这些病险水库实施除险加固,将是今后数年水利工程建设的又一个重点。水利工程除险加固的工程地质勘察没有现成的规范可循,其地质勘探工作的布置依据是什么?工程地质工作的原则究竟如何把握?生产第一线的同志们不断地提出这样的问题,一直也没有权威性的解答。这里笔者希望借学术交流的舞台与同仁们讨论,或许有些启发。 关键词:除险加固 地质勘察 原则 1 存在的问题 现行的水利水电工程地质勘察规程规范基本上是针对新建工程而编制的,倒是堤防工程地质勘察规程还对已建堤防工程的地质勘察工作有所界定。这也许与没有大张其鼓地实施除险加固工程有关。虽然某些典型病险工程从一开始运行就被珍断为“有病”,甚至数十年来一直就没有停止过除险加固,但却一直没有被治好过,为什么?道理似乎也太简单了,一是没有找到病因,二是没有钱或不愿花钱去治病,三是……大家捉摸去吧,这里也不好意思全部写出来了。 近几年来,病险水库工程的除险加固在建设程序上已经比较正规化、程序化,规模较大的工程一般要通过总院审查,但一次性审查过关的工程并不多,可见此类工程看似难度不大,却存在着一些理解上的差异。勘测设计单位的理解与审查单位的要求有一定出入,使得除险加固工程的前期工作出现了一些反复,走了弯路。我们在工程审查过程中体会到一些带有普遍性的问题,因此也有必要提出来与大家讨论。 就勘测单位而言,根据自己对所承担的除险加固工程的理解去做地质工作,无可非议;根据设计师的要求去做地质工作,似乎也说不出个所以然,地质是设计的辅助配合性专业,这一点我们还是有自知之明的;根据委托方的任务要求开展地质勘探工作,就不好说了;最具有说服力的是根据除险加固工程的安全鉴定报告的评价意见去做地质工作,名正言顺。对于审查人员来说,按什么标准和原则来把握?这恐怕就有些学问了。 归纳以上存在的问题不难看出,勘测工作和审查工作中都存在着一定的人为因素,把握尺度有一定的揉性。例如根据自己的理解去做地质勘察工作,显然不同的人对同一问题的理解会有一定的差异,从而导致工程勘测工作的差异;虽然按设计师的要求去做地质工作也是符合一些勘测设计单位的管理程序的,但对于极赋创造性的地质工作来说,是否未免太过于呆板死心眼了?审查人员的把握尺度,其人为因素就更多一些,因为没有了规范标准,也就没有了机械性的硬指标,几乎完全取决于审查者自身的业务素质和职业素质。 2 问题讨论 以上若干问题很难有一个唯一的或权威性的定论,因此也就给思考者们留出了讨论空间。通过讨论,也许会有些启发。笔者先在此暴露一些个人体会,仅供讨论参考。 顾名思义,病险工程首先有病后才有险,然后才引出除险加固。是否有病有险,工程安全鉴定报告最具有法律上的权威性(是否具有符合工程实际的权威性?本文回避)。因此笔者基本同意按照工程安全鉴定报告中的评价意见去考虑工程地质勘察工作,这是开展工程地质工作的基本依据和原则。这里存在的问题是某些安全鉴定报告中对某些问题的界定有些含糊,造成了理解误差。 例如,安全鉴定意见指出坝基存在渗漏问题,但并没有指出渗漏问题的性质,这就让做具体工作的同志在技术把握上存在一定的疑惑性。这时,我们需要的是首先根据坝基地质条件,分析清楚渗漏的性质,进而决定开展工作的原则。从大坝安全角度只需回答存在渗透稳定问题或不存在渗透稳定问题,前者需要进行工程处理,后者不需要进行工程处理;如果从控制渗漏量的角度考虑,为了达到减渗的目的,即是不存在深透稳定问题,也可能仍然会考虑适当的防渗工程措施。这里的关键是对渗漏问题的定性,如果定性存在困难,针对性地布置勘探工作将是必要的。 当工程安全鉴定报告中没有提及到某些建筑物地基存在病险问题,工程地质工作还需要考虑吗?回答应该是中性的,需视具体情况而定。例如坝基不存在病险问题,可以分两种情况区别对待。一种情况是大坝没有加高任务,或即是需要加高大坝但坝基工程地质条件能够通过分析前人留下的地质资料作出肯定性结论,这时不必进行坝基地质勘探;第二种情况是需要加高大坝且前人留下的地质资料不足以作出满足大坝加高的工程地质评价,则需要补充进行坝基地质勘探。 对于早期地质资料与现行评价标准有出入的,有可能需要考虑一些复核性地质勘探,以便有利于对前人留下的地质资料加深分析与理解。 需要讨论的还有一个值得思考的问题:必须用勘探资料说话,或先有勘探后才有地质分析,在某些情况下这可能是地质工作的一个误区。笔者比较强调先有地质分析判断,再行勘探验证,或进一步通过勘探资料修正先期的分析认识。这相当于我们在开展一个新工程的地质工作时,要尽可能地收集和分析已有的工程区地质资料,再根据分析结果结合工程需要布置勘探工作。反过来,在没有任何分析认识的基础上一开始就布置地质勘探,就可能会走弯路。传统的以勘探工作量来衡量勘测设计深度的原则,不是工程地质工作的正确选择,也不能体现出极具创新潜力的工程地质工作的水平! 3 工程地质工作的原则 通过以上讨论,我们可以概括地归纳出除险加固工程地质勘察工作的一般性原则。 3.1 工程地质勘察工作的依据和范围 除险加固工程地质勘察工作的依据是工程安全鉴定报告中与地质有关的评价意见,此报告中没有提及到的建筑物地基的地质问题,说明没有问题或不是问题,不必自作多情地去布置地质勘探工作,即不必面面俱到象勘测一个新建工程一样将所有枢纽区工程地质条件勘察论证一遍。 3.2 工程地质勘察工作的基本原则 以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因,这是除险加固工程勘察工作的基本原则,其余没有出险的部位不必进行勘察,除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人,用不着给人家做胸部CT和谓镜检查,除非病人要求作全面体检,否则就有 “敲诈”之嫌!对于病险工程的全面体检,那是安全鉴定的任务,不是加固工程地质勘察的职责!这个原则一定要分清楚,否则费力不讨好。 某些工程还有大坝加高任务,是在原大坝上增加了新的荷载,坝基受力条件有所变化,这时必须进行坝基工程地质评价,作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论,这一点在实际工作中往往容易被忽略,因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。 某些特殊工程的大坝加高,还需对坝基地质体进行科学研究,以便得出具有足够说服力的结论。例如,南水北调中线水源工程~丹江口大坝加高工程,虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理,但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年,坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡,加高大坝后,坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载,坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整,以达到新的受力平衡。显然,研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响,渗流场的改变等,也许是有必要的。 3.3 加强工程地质分析工作 工程地质勘察成果的优劣,主要体现在工程地质的分析水平。某些地质报告,只有地质条件的一般性描述,勘探资料的汇积堆砌,工程地质的肤浅评价,而没有地质师的认真分析、逻辑推理和基本判断,缺乏针对工程建筑物特性的工程地质评价,少有地质预测,甚至遗漏基本结论。 工程地质学发展到今天仍然不能在工程实践中体现出她的精髓与魅力,这是我们不得不承认的专业遗憾。话又说回来,这种现象显然不能单纯地去责怪在艰难环境下辛勤工作的地质师,深层次的原因也许并不在于地质师的责任心、素质、经验、能力和水平,或许属于深奥的哲学问题。笔者在此只好用一句不疼不痒的空话来勉励这个似乎陷于困境的尴尬专业:加强工程地质分析工作。 4 关于坝体检测 除险加固工程的勘测设计工作,往往包括对当地材料坝坝体某些部位的检测任务(有人将此项工作当成工程地质勘察,这是概念性的低级错误)。由于坝体是人类修建的水工建筑物,并不是天然地质体,完全不能沿用地质基本理论去作违反客观实际的“地质勘察”,但是却可以充分借用地质师的常规性或特殊性手段和方法,通过钻孔探测和取样试验,结合物探手段,研究大坝设计和施工资料,对坝体质量作出基本评价,这是地质师的本事,其他专业的技术人员是无能为力的。 此项工作我们需要注意的是,充分估计到坝体质量缺陷的随机性、生物洞穴的再生性和检测手段的局限性,千万不要进行地质意义上的推理与判断,对于大坝的加高、陪厚、防渗和排水等工程处理措施的建议要留有余地。 5 遗留问题 本文所论的一般性原则,遗留了一些非一般性问题。例如,工程安全鉴定报告中没有提及到的与地质有关的又是地质师可能质疑的问题,或者已经存在但有可能被安全鉴定本身所遗漏的地质问题,或者不属于安全鉴定范围内的地质问题(如库区地质环境的改变、工程区潜在的地质灾害、加固工程完建后水库运行水位的抬高可能引起的一系列问题等),等等。 遗留问题是客观存在的。按本文的观点:除险加固工程地质勘察的依据是工程安全鉴定报告,而遗留问题在此报告中可能都不会出现,因此,工程地质勘察工作就没有合法的工作依据。 遗留问题要不要开展工作?回答仍然是中性的。因为有可能是领导说了算,也有可能是老板说了算,当然也有可能在遵重科学的原则下专业技术人员有一定的发言权。笔者建议,当遗留问题的确存在时,地质师可以从工程地质专业的角度将问题提出来,表明自己的观点,为领导和老板决策提供依据。 工程地质论文:二期围堰工程地质勘察研究与建议 摘要:三峡工程二期围堰是三峡工程二期建设时期最关键的安全屏障,施工技术难度大,施工期短。为保证在一个枯水期完成一个土石方填筑总量达1032万m3,混凝土防渗墙面积近9万m 2的工程,自1972年起至1997年间,长江委三峡勘测研究院对二期围堰枯水河床基岩深槽问题、堰基细砂层振动液化与渗透稳定问题、堰基岩土渗透问题、堰基块球体分布及对防渗墙造孔的影响等问题进行了详细勘察与研究,并据此提出了二期围堰设计思路上的关键点和施工难点作为设计依据,保证了二期围堰工程的胜利建成。 关键词:二期围堰 工程地质 勘察研究 二期围堰是长江三峡工程重要的临时建筑物之一,由上游和下游两道围堰组成,分别位于三峡大坝轴线上游200~450m及坝轴线下游400~700m。两道围堰呈折线横跨长江布置,与已建成的混凝土纵向围堰在长江河道内围成二期基坑,在二期施工期间担负着保护基境内安全施工及下游城乡居民生命财产的安全。围堰运行期间上游库内蓄洪容积达20亿m3,万一失事,将造成工程及下游生命财产的重大损失,而且会严重推迟三峡工程的工期。它是三峡工程二期建设时期最关键的安全屏障。 二期围堰的施工技术难度大、施工期短。要想在一个枯水期完成土石方填筑总量达1032万m3,混凝土防渗墙面积近9万m2的二期上、下游围堰工程,首先必须对堰基工程地质条件作详细勘察与研究。 自1972年起,长江委三峡勘测研究院就开始对二期围堰基础工程地质条件进行勘察研究工作。到1992年提交初设报告。查明该处工程地质条件复杂,主要存在以下四个方面的工程地质问题: (1)二期围堰最大挡水水头85m,水下填筑深度60m,堰基下存在着较厚的细砂层,其承载力小,稳定性差,易产生管涌破坏,不利于二期围堰堰体的稳定。 (2)河床深槽部位水深,基岩面形态复杂,特别是上游围堰河床深槽的左侧存在着60°~75°的基岩陡坡,给防渗墙的嵌岩施工带来了较大的困难。 (3)基岩内存在着透水较强的岩体,在高水头条件下可能引起集中渗漏,影响细砂层稳定,对堰体产生破坏作用。 (4)二期围堰施工期短,防渗线路长达2516m,堰体最大高度82.5m,堰基下有强度在130MPa以上的块球体分布,防渗墙必须通过此层,施工难度大。 1992年以后至围堰施工前,着重针对上述工程地质问题又进行了详细的勘察研究,并提出了处理建议。 1 主要工程地质问题勘察研究 l.1细砂层的工程地质特征勘察研究 二期围堰堰基的细砂主要为葛洲坝水库新淤积细砂,部分为蓄水前沉积,二者特征与物理力学性质基本相同,呈灰或灰白色,松散均匀,具斜层理。由于细砂层在堰基下分布较广,工程地质性状较差,因此必须对细砂的分布、冲淤变化以及承载力、渗透稳定、动力稳定作细致的研究。 1.1.1分布范围及冲淤变化的研究 围堰范围内勘探网点间距为40~60m,通过勘探钻孔资料确定了砂卵石层顶面、基岩面等相对稳定的界面作为细砂的底界面。采用不同年份的实测水下地形线进行比较,可以判断河床的冲淤变化。再辅以钻孔和物探资料判断沉积物是细砂还是砂卵石层,编制细砂等厚线图。 围堰施工前,细砂层在上游围堰枯水河床厚度一般为5~10m,最厚16m,两岸漫滩一般厚0~5m,靠近中堡岛附近最厚为12m;下游围堰枯水河床细砂层厚8~17m,左岸漫滩3~15m,右岸漫滩0~15m,其冲淤变化与当年的来水量有明显的关系,来水量大时普遍以淤积为主,来水量小时,枯水河床及靠近枯水河床的两侧部分漫滩为冲刷区。图l为上游围堰施工前的细砂层等厚线图。 1.1.2工程地质特征研究 细砂由于结构松散,为研究细砂层的工程地质特性,勘察中特别着重要采取原状样土。为此在钻孔中采用取砂器、薄皮取样器;地表采用原位压样、方箱取样等方法采取原状样。经取样分析,二期围堰堰基内细砂平均粒径为0.177~0.233mm,级配均匀,不均匀系数为1.3 3.2,0.05mm以下的粉粒含量在2%~13%之间,属均匀的细砂。其比重在2.65~2.76之间,最大孔隙比为1.116 1.128,最小孔隙比为0.652 0.642。干容重为13.6~13.7kN/m3,湿容重为17.1~18.2kN/m3,含水量(24.0~33.5)%,相对密度Dr=0.29 0.32,属稍密~中密状细砂。 表1 堰基细砂物理力学指标及渗透特征统计表 l.4 块球体 块球体指残留在河漫滩或保存在冲积层或全强风化带岩体内风化程度较轻的坚硬岩块。经漫滩地质测绘与钻孔勘察,堰基下的块球体的分布有三个层次: (1)夹于原枯水河槽砂砾石层中下部的零星漂石,铅直向尺寸0.3m以上; (2)广泛分布于两侧漫滩、零星分布于枯水河槽基岩面的残积块球体夹砂层,块球体一般l~3m,最大5~7m,叠置厚度一般2~6m,最厚8~10m。 (3)强风化带中下部的半坚硬一坚硬块体,自上而下含量增加,块体增大。 由于块球体坚硬,尺寸大,是制约防渗墙施工的关键因素,是二期围堰施工的主要难点之一。因此围堰防渗线路选择时,根据原地表测绘资料已尽可能地避开了残积块球体分布区。最终选定防渗线上残积块球体分布总长173m,占轴线长的15%。 强风化带中的块球体分布总长度达663m,占轴线长度的58%,因而防渗墙在此层中造孔施工难度很大。 2 处理建议 通过对上述主要工程地质问题的勘察研究,长委会三峡勘测研究院在1996年6月的技术报告中提出了二期围堰设计思路上的关键点和施工难点作为设计依据: (1)由于细砂层分布广,河床深槽段较厚,物理力学性质指标低,不能满足堰基承载力要求,且二期围堰水深大、防渗墙高,建议清除或加固细砂层。 (2)二期围堰基础岩体大多为强透水岩体,基岩中可能存在有集中渗漏通道,二期围堰水头又高,为确保施工期安全,必须建立可靠的防渗体,防渗墙应嵌入弱风化带1m,墙下应普遍设置灌浆 帐幕以堵塞集中渗漏通道。 (3)河床基岩深槽,防渗墙造孔深度达75m左右,且在深槽左侧有70。左右的基岩陡坡,势必是施工难点、是控制工期的关键部位,必须作好施工机械的选型和组织设计,以在最短的时间内完成防渗体系。 (4)块球体岩质坚硬,分布广泛,钻进困难,也是施工难点,因此应研究有效的机器、措施与工艺,以保工期与质量。并加强防渗墙先导孔施工,以准确确定基岩面及弱风化顶面的位置,先导孔施工间距(6~10)m为宜。对基岩面变化复杂的河床深槽段,先导孔应进一步加密。 工程地质论文:浅谈工程地质三维建模与可视化 摘要:现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。本文分析了工程地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题,并结合金沙江某水电工程坝址区的三维地质建模进行了初步开发和应用。 关键词:工程地质 三维建模与可视化 地质信息 1 前言 现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段,乃至到工程施工与运行阶段,往往积累了大量的地质资料,用三维模型图形图像来表达和解释如此庞大的资料,比光靠数据库和图表图纸等传统手段来得有效的多。建立工程地质体的三维模型,处理岩层界面与结构面组合关系,逼真反映地下主要地质结构全貌,将为工程地质工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律,提供一种崭新的研究手段和研究方法。 国外三维地质建模和可视化研究发展较快。加拿大阿波罗科技集团公司推出的三维建模与分析软件MicroLYNX,通过对离散点采样、钻探采样和探槽采样等空间数据的处理,产生剖面、块和面等模型,确定矿藏分布和等级变化并计算矿藏储量。加拿大Gemcom Software International Inc.公司开发的Gemcom软件通过钻孔、点、多边形等数据,利用实用的图形编辑和生成工具,显示钻孔孔位分布,运用不规则三角网建立表面和实体模型,运用多义线圈闭岩层和矿体边界进行储量和品位分析,提供了交互操作功能并允许用户根据自己的经验和专家知识勾画地质模型,实现任意剖面切割任意角度观察和实体与实体或实体与表面的交切与布尔运算等。国外软件主要是瞄准采矿工程,能够较好地满足采矿工程活动中的矿产资源勘探和评价、地下矿井和露天矿坑设计和规划、矿产资源管理和采矿生产管理等需求。美国Kinetix公司开发的3D Studio MAX,Alias/Wavefront公司开发的Maya和微软公司开发的Softimage等大众化的三维建模软件,在构建工业和建筑模型与动画制作方面有其独到之处,但交互查询的功能较弱,与工程勘测数据库结合并应用于工程地质三维建模方面还有较大距离。 张菊明等对风化带分布、多层地层等地质信息的可视化和断层错断岩层的表达和显示的算法[1,2]进行了较为深入的研究,为工程地质三维可视化软件的开发准备了数学基础,并借助AutoCAD平台实现了复杂三维地质图形的显示。国内的灵图VRMap地理信息系统软件有较强的地形模拟和地表地物的查询功能,但不是真三维的地质建模工具。北京东方泰坦科技有限公司开发TITAN三维建模软件,基于框架建模的思想,利用平行或基本平行的剖面数据,建立起三维空间复杂形状物体的真三维实体模型,但目前只是初步的三维建模与图形处理的引擎,在面向具体专业时,需要添加或扩充专业模块,比如工程地质专业模块等。 纵观国内外几种软件的研究与开发现状,它们为工程地质三维建模与可视化打下了很好的技术基础,提供了很宝贵的开发经验。但是,对于工程地质专业的地质体建模与可视化分析的针对性不强,不能够很好地满足工程地质生产与研究的专业功能需要。因此本文将从分析工程地质的三维建模和可视化的关键技术问题入手,简单描述作者在工程地质三维建模和可视化方面的初步开发研究成果。 2 关键技术问题分析 2.1离散数据的插值与拟合 工程地质复杂地质体中的各种地质信息,包括地表地形、地下水位、地层界面、断层、节理、风化带分布、侵入体及各种地球物理、地球化学、岩土体的物理力学参数或数据的等值面(线)等,都可以看作是三维空间中的函数,它们的拟合函数要根据实际勘测数据建立,实测数据越丰富,越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。地表地形测量数据、地下水位埋深测量信息等的单值曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合,多值曲面如倒转褶皱和空间等值面等,则应采用多参变量插值等其他一些较复杂的方法。空间曲面插值函数有以下构造方法,如与距离成反比的加权方法(Shepard 方法),径向基函数插值法(Multiquadric方法)[3],平面弹性理论插值法[1,2]等,它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。 2.2 三维数据结构 工程地质体一般是不规则形体,在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近来模拟地层岩性界线和岩层曲面,即岩层界面(和地表曲线、地下水位面等地质层面界线)和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。地质体三维空间数据结构是工程地质三维建模和可视化的基础,这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构,能够确保人机交互和查询的实现。 2.3 曲面求交 地质体中存在大量各种层面,当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时,就自然会遇到曲面间求交的问题;地质体三维模型的上部边界是地表曲面,通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面,即超出部分不应显示。同样的,当显示多层地层时,下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此,为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表、断层面和其他地层面的求交问题。另一方面,在剖面图成图时,地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面(层面)之间的相交,和地质界面与剖面的相交两类问题。 2.4 三维拓扑结构分析 从地质学角度看,拓扑是地质对象间关系的表格,拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切(被断层切割后地层的拓扑表达)等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如,考虑多层地层,上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界,它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系,在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面,即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面,大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构[4]。 2.5 可视化技术 工程地质复杂地质体可视化,是利用计算机技术将工程勘测获得的数据,转换为形象直观的便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形,其基础是工程数据和测量数据的可视化〔5〕。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面,并显示其范围、走向和相互交切关系,帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释,继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。 3 工程地质三维可视化技术的初步开发与应用 3.1 研究框图 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的研究框图如图1所示。 基于离散采样数据的插值与拟合的思想,即将离散数据转化为连续曲线曲面, 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的过程是,从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数,通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示,表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后,实现从任意角度观察建立的模型,实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。 3.2 初步开发与应用 3.2.1 工程勘测空间数据库管理 在收集整理现场勘测数据后录入金沙江某水电工程勘测空间数据库各分项数据表,这些数据表不仅包括地质信息的位置数据,更重要的是提供属性数据。 以地层岩性数据表为例,要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性(地层名称)、地层代码(地层年代)、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展,能够方便地修改补充和管理勘测数据。图2是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。 3.2.2 三维浏览 通过孔口坐标和测量数据等的离散数据的拟合和插值法绘制坝址区的右岸地表曲面网格(图3),进而可在三维图形环境中进行虚拟现实浏览观察(图4)。 3.2.3 三维地质立体图 利用工程勘测数据,建立了坝址区右岸三维立体地质图。该坝址区自上而下地层岩性组合为:第四系崩坡堆积物,侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩,三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩,三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图,能够较好地满足工程地质的精度。图5表达了该坝址区右岸三维地质图。 3.2.4 三维可视化查询 通过图形与工程勘测数据库中的属性数据的链接,实现可视化查询地层岩性和其他工程地质信息,最终完成向三维地质信息系统的转变。图6是一简单的被断层错断的水平多层地层模型,通过模型的每个地层实体名称与数据表中的岩石名称字段对应链接,能够查询地层的岩性,地质年代,起止深度和地质描述等工程地质人员关心的地质信息。 4 结论 (1) 运用先进的可视化技术与交互图形技术建立数据库,存储和管理现场勘探实测和试验数据,建立工程地质体的三维模型,工程地质工作者可随着勘察或研究工作的不断深入细致,对研究(工作)区域随时补充信息来自动显示地质信息在研究(工作)区域内的分布,从而不断提高模型精度,并且利用模型反馈回来的信息及时发现已有勘察工作中的不足,从而及时修改勘察或研究工作方案,指导下一步勘探或研究工作的实施。 (2) 工程地质三维建模与可视化的深入研究,可以充分利用已有现场勘探实测或试验数据,达到节约投资减少勘察或研究成本的目的。当现场勘探和试验数据资料不足情况下,通过对已有数据的插值与拟合到建立三维模型,可以推断和预测未知区域或研究较少区域的地质信息或岩土体物理力学参数的分布趋势,从而为减少勘探工作量提供科学的可靠的依据,达到节约花费,为生产或研究部门产生直接经济效益的目的。 (3)工程地质岩土体是复杂的不规则形体,存在各种地质岩性层面、结构面以及各种空间分布的地质与力学信息,完全表达地质信息的空间分布及岩层和结构面间的位置关系,工程地质三维建模与可视化研究是大有作为的。 工程地质论文:黄河大柳树水利枢纽主要工程地质问题及评价 摘要:本文对大柳树地震地质条件和工程地质条件进行了论述。大柳树坝址处于相对稳定地块,不存在工程抗断问题。坝址区岩体虽然完整性相对较差,但不存在“大范围的松动岩体”,具备安全修建高土石坝的地质条件。 关键词:活断层 工程抗断 松动岩体 灌浆效果 成洞条件 边坡稳定性 大柳树水利枢纽 大柳树水利枢纽位于黄河上游黑山峡出口以上2km处,设计坝型为混凝土面板堆石坝,最大坝高约164m,库容110亿m3,装机2000MW,是以优化水资源配置、灌溉、供水、发电以及防洪、防凌、南水北调西线工程调水调节等综合利用为目的的一座大型水利枢纽工程。 大柳树勘察设计工作始于20世纪50年代,多年来原水电部北京勘测设计院、西北勘测设计院、水利部天津勘测设计院等先后做过勘察工作。国家地震局、中国科协、地矿部、兰州大学等有关科研单位、大专院校对某些专门性地质问题做过研究。对大柳树水利枢纽主要地质问题一直存在较大争议,集中反映在建坝的地震地质条件和工程地质条件上,对是否存在工程抗断问题和“大范围松动岩体”认识不一致。 经过多年勘察论证,关于大柳树水利枢纽建坝的地质条件已基本查明,现就有关地质问题评价综述于后。 1 区域构造稳定性能 1.1 区域构造发育特征 本区地处青藏高原东北缘、祁连山地槽北侧的走廊过渡带东端。北部为比较稳定的大陆地台区,东部为鄂尔多斯西缘拗陷带,其形成和发展受到青藏高原隆起的动力学机制的制约。本区经历了多次构造运动,构造形迹发育。根据其力学属性、活动特征、成生联系和复合关系等,可分为东西向、陇西系和河西系3个构造带。 1.1.1 东西向构造带 东西向构造带,展布于北纬37°~38°之间,如卫宁北山,黑山-红山-红石沟峁一带,五佛川-大庙断层等。主要由近东西向展布的压性断裂和褶皱组成,构造形迹多呈舒缓波状展布。构造形迹形成于加里东期,一直活动到燕山运动早期。 1.1.2 陇西系旋扭构造带 陇西系旋扭构造带,对本区构造格局起着控制作用。该带形成于燕山运动晚期,主要由向北东方向凸出的弧形隆起带和拗陷带组成。区内主要发育有景泰-海原断裂带和中卫-同心断裂带。 (1)景泰一海原断裂带:景泰-海原断裂带以米家山、西华山与南华山隆起及西侧山前断裂为主体,总长度达400余km,带宽15~25 km。断裂规模大,且呈束状展布。沿断层走向可见到沟谷、水系、山脊等微地貌被左旋错断。该断裂带不仅有多次活动,且全新世以来还在强烈地活动。据国家地震局专题研究成果,该断裂带为壳内断裂。 (2)中卫-同心断裂带:展布于同心西和中卫南的天景山、香山北麓一线。全长约200km。以红谷梁为界,断裂带西段走向北西西至近东西向,北侧是以中新统为基底的山前台地及第四纪中卫盆地;南侧是古生界为主体的宽大山体。断裂带东段走向由北西西向逐渐转化为北北西向,东侧为新生代清水河断陷盆地,西侧是新生代地层组成的低山丘陵。据重力梯度测试,该断裂带下切深度不大,属基底断裂。 1.1.3 河西系构造带 河西系是本区新生代以来发展起来的构造形迹。其总体走向为NW320°~340°,略呈等距平行断续带状展布。控制着新生代槽地和谷地的发育,地貌上常形成冲沟。区内河西系构造带主要分布于粉石沟及其以东地段和小观音附近苦水沟及翠柳沟等地。 1.2 新构造运动 受青藏高原隆起影响,本区存在一系列向北东凸出的弧形断裂带,由南而北其弯曲弧度愈来愈大,下切深度逐渐减小。构造规模与活动速率,由南向北由强变弱。 大柳树坝址位于景泰—海原活动断裂带和中卫—同心、活动断裂带之间香山—天景山隆起的边缘,是一个相对稳定地区,尽管距中卫—同心活动断裂带较近,但坝址并不位于活断层上。 景泰—海原断裂带位于大柳树坝址以南60km处。断裂带规模大,活动性强。在该断裂带上近代地震活动频繁,1920年海原8.5级地震即发生在该带上。这次地震对大柳树坝址影响烈度为7度。 中卫—同心断裂带规模相对较小,活动性较弱。该断裂带在不同部位活动强度也不尽相同。总体来看,弧顶部位所在的中间段落要强于两端段落;以东大沟为界,东段活动强度要强于西段。 东段断裂南侧香山、天景山与北侧第四纪卫宁盆地高差达1100m,而西段断裂带两侧地形高差仅为700~800m。 从水系位移情况来看,东段经过断裂的冲沟普遍发生左旋位移,红谷梁至碱沟,各类冲沟左旋位移十分明显,且有许多断头沟和废弃沟出现。西段水系左旋位移不明显。 东段断裂北侧卫宁盆地第四系堆积物揭露最大厚度达298 m,而西段断裂北侧为腾格里沙漠南缘,第四系厚度很小,在沟谷内多见基岩出露。 1709年和1852年发生的2次6级以上强震震中集中于断裂东段,西段没有6级以上强震。1970~1985年西段断裂带上仅有1次2.0~4.9级小震活动,而东段,2.0~4.9级小震却有37次。1709年中卫南7.5级地震,东段见有明显的地震形变带,而西段地震形变带不明显。此次地震对大柳树坝址影响烈度为8度。 1.3 大柳树坝址不存在工程抗断问题 1.3.1 坝区主要断裂展布 大柳树坝址位于断层F7与F3之间,北至F7断层最近距离0.8km,南距F3断层约0.7km,坝址南侧约3.2km有F1断层展布。F201断层位干F7断层以北0.7 km处,距大柳树坝址最近距离为1.5km。 F7断层:沿香山北麓分布,西起麻雀湾,东至粉石沟,长约23km。产状NW70°~80°SE∠40°~70°,是一条压性逆断层。南盘为寒武系中统香山群第四亚群,局部地段为泥盆系,北盘为石炭系煤系地层。 F3断层:长约10km。断层走向NE65°~80°,近直立。东段在烟筒梁附近与F7断层归并,西段在在贼沟一带归并于F1断层,为F1和F7的分支断裂。北盘为中寒武系香山群第四亚群或泥盆系,南盘为石炭系煤系地层。 F1断层:位于坝址南侧,延伸长度31km。断层产状NE80°~NW300°SE(SW)∠51°~78°。断层总体表现为中寒武系香山群第四亚群,向北逆冲到石炭系或三叠系之上。 F201断层:西起麻雀湾,向东延伸至长流水沟口,全长约8km。断层走向NE75°~NW280°,倾向南东或南西,倾角50°~80°。不同出露位置,断层影响地层也不尽相同。在西端麻雀湾一带可见石炭系地层逆冲到第三系之上,东端长流水沟口石炭系地层则逆冲到第四系冲积砂砾石之上。 从断层规模来看F201断层明显小于其南侧的F7、F3、F1断层,无论从平面还是剖面上,与上述断层均无交切。 1.3.2 坝址区不存在活断层 坝址构造均受断层F7与F3控制,因此,坝址断层的活动性主要取决于断层F7与F3的活动性。 F7断层:该断层活动时期在中更新世及以前,晚更新世以来没有活动迹象,主要依据有: (1)从地层学方面分析,F7断层上覆厚度不等的第四系冲洪积或坡积层,现场勘察证明,都没有被断层扰动的现象。通过黄河六级和七级阶地探槽剖面可见,阶地基座仍保持了黄河冲刷形成的平整侵蚀面;基座上堆积的中更新统冲积砾石层呈水平状,均保持了原始堆积形态;不存在断层活动产生的变形现象。因此,从地层学方面分析,F7断层至少在中更新世早期之后没有活动迹象。 (2)从微地貌特征分析,F7断层一般出现于山坡半腰,跨断层的地形面并无坡度突变现象。跨断层的洪积扇面、山坡面也没有受到断层活动的影响。在穿越F7断层的114条冲沟中,直穿断层而过的有94条,占83%,即冲沟穿越F7断层处没有明显的规律性的扭错现象。由此可见,F7断层属于老的构造线,未受到最新活动的影响。 (3)地层年代方面,利用断层泥中石英所作热释光年代测定,F7断层最晚一次活动时期是在距今约110万~115万年。 F3断层:冰沟内,在一级阶地上被2 m厚的冲洪积物覆盖。断层两侧阶地面连续完整,没有发现断层活动迹象。根据断层泥中石英热释光测定其最后活动距今为56万年,说明F3断层至少在中更新世以来没有再活动的表现。 F1断层:断层沿线没有明显的构造地貌,从冰沟内和马和井沟观察,石炭系地层挤压强烈,局部地段形成断层泥带,据断层泥中石英颗粒显微特征研究,该断层主要活动时期在上新世至中更新世时期。 通过地层学、地貌特征及测年资料分析,坝址附近的F7、F3及其以南的F1断层,其活动时期均在中更新世或以前,晚更新世以来无活动迹象。 1.3.3 F201断层活动不会引起大柳树坝址断层活动 根据国家地震局研究成果,中卫—同心断裂带中段活动性,具有明显的时空转换规律,即随着时间的推移,断裂带活动由南向北迁移,晚更新世以来,该断裂带的活动已迁移到F201断层及其以北地区。 F201断层:不同出露位置,断层影响地层也不尽相同。在西端麻雀湾一带可见石炭系地层逆冲到第三系之上,东端长流水沟口石炭系地层则逆冲到第四系冲积砂砾石之上。在孟家湾村东,由于第四系松散堆积物较厚,一般难以见到断层面。在地貌上表现为5~8 m高的断层崖,流经F201断层的水系大部分表现出左旋扭曲的特征。 探槽揭露F201断层在晚更新世以来有过5次古地震事件。5次古地震事件代表了5次较强烈活动,但均未引起更靠近坝址的F7、F3等断层活动。 从断层活动特征来看,F7、F3、F1断层表现为挤压逆冲特征,活动时期在中更新世以前,而F201断层则表现为左旋走滑兼逆冲特点,断层活动一直持续到全新世,这一点与上述断层明显不同。 F201断层无论从平面还是剖面上,与F1、F3、F7断层均无交切,两者无同生和共生联系。F201断层即使进一步活动也不可能引起F7及以南断层的活动。 综上所述,大柳树坝址处于景泰-海原和中卫—同心活动断裂带之间相对稳定地块上,枢纽区不存在活断层,F201断层的继续活动不会引起坝址断层的活动。因此,大柳树坝址不存在工程抗断问题,而仅是在地震基本烈度基础上的抗震问题。 1.4 地震基本烈度及地震动参数 根据国家地震局分析预报中心1991年研究成果,本区14世纪以来可划分为2个地震活动期,目前处在第二活动期起伏衰减阶段。根据地震活动时空分布特征,中卫—同心断裂带不处在本活动期强震发生的主体活动地带。50年超越概率为0.1时,其地震基本烈度为8度,相应的基岩峰值加速度为0.24g。 2001年2月由国家质量技术监督局、2001年8月1日实施的《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306—2001)。根据该图大柳树坝址与小观音坝址同处于地震动峰值加速度0.2g范围内,即相当于地震基本烈度8度。 2 建坝工程地质条件 2.1 基本地质条件 黄河由北北东向转为北东东向流经坝址,于右岸形成凸岸。坝址河谷呈“U”字型,两岸岸坡坡角33°~40°,略显不对称,地形相对高差约300m。 坝址位于F3与F7断层之间,两断层在坝址部位相距1.5 km。坝址区发育有大柳树倒转背斜。两岸基岩裸露,基岩地层主要为寒武系中统变质砂岸夹板岸或千枚状板岩。地层产状NE60°~80°SE∠30°~85°,左岸褶曲发育段倾向北西。岩体中断层、挤压带、节理、裂隙等构造形迹发育。两岸冲沟发育,谷坡中上部风化卸荷作用较强烈。 2.2 关于“大范围松动岩体” 大柳树坝址岩体完整性较差,但不存在“大范围深厚松动岩体”,主要依据有: (1)坝址地应力场特征说明不存在“大范围松动岩体”、“构造应力释放殆尽”,自重应力大于水平应力,是所谓大范围松动岩体的地应力场特征。运用水压致裂方法进行的73段次地应力测量,测点高程为1097.1~1301 m。结果表明,大柳树坝址为挤压应力场,最大水平主应力一般为4~6MPa,最大13.56MPa,最大主应力方向呈NE17°;而最小水平主应力一般为2~4 MPa,大于自重应力。全区为构造应力场,不具备所谓大范围松动岩体的地应力场特征。 (2)岸坡存在通常工程地质上的卸荷、风化现象,而不是“大范围松动岩体”。大柳树坝址由于构造发育,加之冲沟切割,两岸岸坡卸荷、风化带厚度较大,卸荷带水平厚度左岸为0~40m,右岸为0~23.2m;强风化带厚度左岸为1.5~42m,右岸为6.6~42m。风化、卸荷带厚度主要受到岩体完整性和地形地貌等控制。贯穿右岸山体的346平硐长达711.75 m,硐底高程1 344~1 347 m,高出河水面100余m。平硐近北口即位于所谓大范围松动岩体的中部。开挖情况表明:硐壁岩体挤压紧密,仅局部有与断层相配套的张开裂隙,分布于压性逆断层上盘或断层交汇带,为典型的构造张裂隙;除此之外,全硐不存在地震力或重力作用产生的张开结构面。并不存在某一高程(1 265 m)以上岩体普遍强烈松动。由上述资料可知,尽管本坝址卸荷带、风化带厚度较大,但岸坡卸荷带仅限于表部岩体,不存在“大范围深厚卸荷松动岩体”。 (3)岩体纵波速度反映了岩体的质量,并不能说存在“大范围松动岩体”波速值高低主要受岩性、构造发育程度及风化、卸荷等条件的制约。沿洞壁进行地震波测试,强、弱、微风化岩体纵波速度分别为1 100~2900,1 500~3500,2300~3 800m/s。随埋深增加,风化程度减弱,波速值逐渐增高,这也说明不存在“深厚松动岩体”。对穿测试共进行了8对,且均进行了CT剖面分析。除位于倒转背斜倒转翼、平硐埋深小的323~325、327~325m两对平硐之外,硐间岩体纵波速度小于2000m/s者约占20%,2000~2800m/s者约占49.6%,2800~3600m/s者占25.4%,岩体波速大于3600m/s者约占4%。坝址平硐硐径2m,其开挖松动圈厚达0.5~2.55m,说明平硐开挖人工爆破影响较大,硐壁围岩长期临空卸荷、裂隙张开,从而导致硐壁岩体波速较低。硐间岩体波速明显高于硐壁岩体波速,反映硐间岩体完整性较好。 (4)岩体渗透特性不均一,不存在岩体大范围松动的严重透水渗漏。据坝址两岸(高程1 250m以上)68个钻孔797段、总长度5255.54m压水试验资料统计,极微透水(小于1 Lu)和微透水(1~100Lu)段约占总试验段长的64%,中等透水(5~10Lu)和较严重透水(10~100 Lu)段占总试验段长的34%,而严重和极严重透水段仅占总试验段长的2%。即不存在“大范围松动岩体”的严重透水渗漏。总体来看,岩体透水性不均一,主要受岩性组合、岩体完整性控制。同时随埋深增加,风化程度减弱,透水率逐渐减小。 2.3 坝基工程地质 坝址河谷为斜向谷,基岩为浅变质的长石石英砂岩夹板岩或千枚状板岩,岩层倾向上游偏右岩,河床覆盖层5~11 m,无大断层分布,河谷下部岩体相对较完整。两岸地下水位略高于河水位,相对隔水层埋藏较深。 沿趾板线按岩体特征可分为三段,即左岸、河床和右岸。其中左岸由于处于褶曲转折端,卸荷深度较大,可研阶段设计开挖深度达40余m。本区岩体具有岩石强度高,但岩体完整性较差的特点。为了研究岩体可灌性,及采用固结灌浆以提高趾板建基高程、节省开挖工程量的可能性,在左岸趾板附近进行了一个区灌浆试验,灌浆段均处于卸荷带岩体中(均为可研阶段设计开挖线以上岩体)。灌前和灌后进行地震波对穿测试,波速值由灌前的平均1 670 m/s,灌后提高至3 210 m/s,提高率达92%;动弹模由灌前的(3.8~7.8)×103MPa,提高到(15.8~25.2)×103 MPa,提高率223%~392%,透水率降到3Lu以下。由此可见,坝址岩体灌浆效果明显,即在卸荷带岩体中通过灌浆处理也基本能够满足坝基加固和防渗的要求,存在将趾板基础抬高,优化设计的可能,拟在下阶段进行比较。 坝基岩体透水性较强,按透水率小于3 Lu的防渗标准考虑,防渗帷幕深度左岸为70~110m,右岸为40~150m,河床为86~105m。 2.4 成洞条件 右岸隧洞区构造形迹发育,洞室围岩以Ⅳ类和Ⅲ类岩体为主,岩体质量中等偏下。但岩石强度较高,全区处于挤压应力场,岩块间咬合较好,围岩变形影响范围有限。设计洞线方向与最大主应力交角较小。同时地下水水位低缓、水量少,施工期多数洞段处于地下水位以上,且岩体具有一定的自稳能力。综合比较,大柳树枢纽的地下洞室成洞条件优于已建的小浪底工程,目前设计根据不同岩性分别采取短台阶开挖、挂网喷锚、超前锚扦、钢支撑等综合措施,可以保证安全成洞。 2.5 边坡稳定性 坝址两岸自然岩坡坡角33°~40°。目前尚未发现影响边坡稳定连续性较好、规模较大、倾向坡外的破裂结构面,天然岸坡是稳定的,不具备产生大规模岸坡失稳的条件。 隧洞进出口工程边坡为永久性边坡,其特点是坡度高且分布范围大。发电洞、导流洞进口洞脸和表孔溢洪洞进口明渠右侧边坡为顺向坡,隧洞出口洞脸及表孔溢洪洞进口边坡为反向坡。由于岩体中破裂结构面发育,易形成不利组合,应尽量降低开挖边坡高度。目前设计已采取放缓开挖坡、喷锚、混凝土护坡、预应力锚索、打排水孔等综合工程措施,高边坡稳定是有保证的。 3 结 论 综上所述,大柳树坝址处于相对稳定地块,枢纽区不存在活断层,不存在工程抗断问题,地震基本烈度为8度。坝址区岩体虽然完整性相对较差,但不存在“大范围的松动岩体”。坝址主要地质问题已基本查明,具备安全修建高土石坝的地质条件。 工程地质论文:二期围堰工程地质勘察研究与建议 摘要:三峡工程二期围堰是三峡工程二期建设时期最关键的安全屏障,施工技术难度大,施工期短。为保证在一个枯水期完成一个土石方填筑总量达1032万m3,混凝土防渗墙面积近9万m 2的工程,自1972年起至1997年间,长江委三峡勘测研究院对二期围堰枯水河床基岩深槽问题、堰基细砂层振动液化与渗透稳定问题、堰基岩土渗透问题、堰基块球体分布及对防渗墙造孔的影响等问题进行了详细勘察与研究,并据此提出了二期围堰设计思路上的关键点和施工难点作为设计依据,保证了二期围堰工程的胜利建成。 关键词:二期围堰 工程地质 勘察研究 二期围堰是长江三峡工程重要的临时建筑物之一,由上游和下游两道围堰组成,分别位于三峡大坝轴线上游200~450m及坝轴线下游400~700m。两道围堰呈折线横跨长江布置,与已建成的混凝土纵向围堰在长江河道内围成二期基坑,在二期施工期间担负着保护基境内安全施工及下游城乡居民生命财产的安全。围堰运行期间上游库内蓄洪容积达20亿m3,万一失事,将造成工程及下游生命财产的重大损失,而且会严重推迟三峡工程的工期。它是三峡工程二期建设时期最关键的安全屏障。 二期围堰的施工技术难度大、施工期短。要想在一个枯水期完成土石方填筑总量达1032万m3,混凝土防渗墙面积近9万m2的二期上、下游围堰工程,首先必须对堰基工程地质条件作详细勘察与研究。 自1972年起,长江委三峡勘测研究院就开始对二期围堰基础工程地质条件进行勘察研究工作。到1992年提交初设报告。查明该处工程地质条件复杂,主要存在以下四个方面的工程地质问题: (1)二期围堰最大挡水水头85m,水下填筑深度60m,堰基下存在着较厚的细砂层,其承载力小,稳定性差,易产生管涌破坏,不利于二期围堰堰体的稳定。 (2)河床深槽部位水深,基岩面形态复杂,特别是上游围堰河床深槽的左侧存在着60°~75°的基岩陡坡,给防渗墙的嵌岩施工带来了较大的困难。 (3)基岩内存在着透水较强的岩体,在高水头条件下可能引起集中渗漏,影响细砂层稳定,对堰体产生破坏作用。 (4)二期围堰施工期短,防渗线路长达2516m,堰体最大高度82.5m,堰基下有强度在130MPa以上的块球体分布,防渗墙必须通过此层,施工难度大。 1992年以后至围堰施工前,着重针对上述工程地质问题又进行了详细的勘察研究,并提出了处理建议。 1 主要工程地质问题勘察研究 l.1细砂层的工程地质特征勘察研究 二期围堰堰基的细砂主要为葛洲坝水库新淤积细砂,部分为蓄水前沉积,二者特征与物理力学性质基本相同,呈灰或灰白色,松散均匀,具斜层理。由于细砂层在堰基下分布较广,工程地质性状较差,因此必须对细砂的分布、冲淤变化以及承载力、渗透稳定、动力稳定作细致的研究。 1.1.1分布范围及冲淤变化的研究 围堰范围内勘探网点间距为40~60m,通过勘探钻孔资料确定了砂卵石层顶面、基岩面等相对稳定的界面作为细砂的底界面。采用不同年份的实测水下地形线进行比较,可以判断河床的冲淤变化。再辅以钻孔和物探资料判断沉积物是细砂还是砂卵石层,编制细砂等厚线图。 围堰施工前,细砂层在上游围堰枯水河床厚度一般为5~10m,最厚16m,两岸漫滩一般厚0~5m,靠近中堡岛附近最厚为12m;下游围堰枯水河床细砂层厚8~17m,左岸漫滩3~15m,右岸漫滩0~15m,其冲淤变化与当年的来水量有明显的关系,来水量大时普遍以淤积为主,来水量小时,枯水河床及靠近枯水河床的两侧部分漫滩为冲刷区。图l为上游围堰施工前的细砂层等厚线图。 1.1.2工程地质特征研究 细砂由于结构松散,为研究细砂层的工程地质特性,勘察中特别着重要采取原状样土。为此在钻孔中采用取砂器、薄皮取样器;地表采用原位压样、方箱取样等方法采取原状样。经取样分析,二期围堰堰基内细砂平均粒径为0.177~0.233mm,级配均匀,不均匀系数为1.3 3.2,0.05mm以下的粉粒含量在2%~13%之间,属均匀的细砂。其比重在2.65~2.76之间,最大孔隙比为1.116 1.128,最小孔隙比为0.652 0.642。干容重为13.6~13.7kN/m3,湿容重为17.1~18.2kN/m3,含水量(24.0~33.5)%,相对密度Dr=0.29 0.32,属稍密~中密状细砂。 表1 堰基细砂物理力学指标及渗透特征统计表 l.4 块球体 块球体指残留在河漫滩或保存在冲积层或全强风化带岩体内风化程度较轻的坚硬岩块。经漫滩地质测绘与钻孔勘察,堰基下的块球体的分布有三个层次: (1)夹于原枯水河槽砂砾石层中下部的零星漂石,铅直向尺寸0.3m以上; (2)广泛分布于两侧漫滩、零星分布于枯水河槽基岩面的残积块球体夹砂层,块球体一般l~3m,最大5~7m,叠置厚度一般2~6m,最厚8~10m。 (3)强风化带中下部的半坚硬一坚硬块体,自上而下含量增加,块体增大。 由于块球体坚硬,尺寸大,是制约防渗墙施工的关键因素,是二期围堰施工的主要难点之一。因此围堰防渗线路选择时,根据原地表测绘资料已尽可能地避开了残积块球体分布区。最终选定防渗线上残积块球体分布总长173m,占轴线长的15%。 强风化带中的块球体分布总长度达663m,占轴线长度的58%,因而防渗墙在此层中造孔施工难度很大。 2 处理建议 通过对上述主要工程地质问题的勘察研究,长委会三峡勘测研究院在1996年6月的技术报告中提出了二期围堰设计思路上的关键点和施工难点作为设计依据: (1)由于细砂层分布广,河床深槽段较厚,物理力学性质指标低,不能满足堰基承载力要求,且二期围堰水深大、防渗墙高,建议清除或加固细砂层。 (2)二期围堰基础岩体大多为强透水岩体,基岩中可能存在有集中渗漏通道,二期围堰水头又高,为确保施工期安全,必须建立可靠的防渗体,防渗墙应嵌入弱风化带1m,墙下应普遍设置灌浆 帐幕以堵塞集中渗漏通道。 (3)河床基岩深槽,防渗墙造孔深度达75m左右,且在深槽左侧有70。左右的基岩陡坡,势必是施工难点、是控制工期的关键部位,必须作好施工机械的选型和组织设计,以在最短的时间内完成防渗体系。 (4)块球体岩质坚硬,分布广泛,钻进困难,也是施工难点,因此应研究有效的机器、措施与工艺,以保工期与质量。并加强防渗墙先导孔施工,以准确确定基岩面及弱风化顶面的位置,先导孔施工间距(6~10)m为宜。对基岩面变化复杂的河床深槽段,先导孔应进一步加密。 工程地质论文:关于《堤防工程地质勘察规程》中若干问题的探讨 摘要:我国江河发育,堤防众多。“98”特大洪水使堤防工程暴露出了许多问题,汛后建设迫在眉睫,为使灾后重建能达到技术先进、经济合理和安全适用的要求,建设部颁布了《堤防工程设计规范》,其对工程地质勘察的要求仍沿用现行的国家标准《堤防工程地质勘察规程》。我们在学习、理解和应用这个规程的过程中,发现存在一些概念混淆和操作不便的问题,本文公开我们的观点,与大家讨论,也为规程规范的修订提供参考意见,使之更为完善。 关键词:规程 规范 堤防 工程地质 地质体 防渗 1998年的特大洪水,江堤全线告急,到处险象环生,抗洪抢险消耗的人力、物力、财力都是空前巨大的。堤防工程暴露出了许多问题,急待实施加固,中央对此十分重视,专项资金迅速到位。为使新一轮水利防洪工程建设更科学化和规范化,建设部于1998年10月8日以建标〔1998〕185号文了国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)。该《规范》是一部统一堤防设计标准和技术要求,保证堤防建设技术先进、经济合理、安全适用的技术法规,具有强制性。《规范》对堤防工程地质勘察没有过多的阐述,仅在第3.4条(工程地质)中规定:3级以上的堤防工程设计的工程地质及筑堤材料资料,应符合国家现行标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号为SL/T188.96,水利行业标准,1997年2月,1997年5月1日起实施)的规定。显然,堤防工程地质勘察按《规范》要求,应该认真执行现行的行业标准《规程》,这时《规程》也就相当于一个强制性的国家标准,或者说《规程》是《规范》的一个补充。 规程规范是一个行业对其工作内容、工作方法和工作程序的多年丰富经验之归纳与总结,是工程勘测设计质量控制的标准,是行业主管单位进行工程审查的依据,可以说是行业管理的根本大法。 笔者最近连续参加了几个重要的一级堤防工程勘测设计报告的审查,感到《规范》和《规程》在实施过程中存在一些值得商榷的问题(可实施性、可操作性、概念性以及对地质环境的影响等),经与部分勘测设计单位一些经验丰富的地质师交换意见,大家亦有同感。现将我们的一些粗浅认识公布于众,抛砖引玉,希望引起更多的地质专家来分析讨论这些问题,以便于更好地理解《规范》和《规程》,应用《规范》和《规程》来指导我们的工程地质工作,也有利于今后对《规范》和《规程》的修订。 1 关于地质体与水工建筑物的概念问题 众所周知,工程地质勘察的任务是为工程建设提供地质资料,查明工程地质条件,分析、研究、界定和明确工程地质问题,并提出工程处理措施的建议。强调的是为工程建设服务,定位于工程设计和工程施工等专业的基础性配合性专业。很明显,工程地质勘察的对象是建筑物的天然地基(注意将“地基”与“基础”区别开来),即地质体。至于人工填土地基将另当别论。 就已建堤防工程的工程地质勘察而言,主要是指对大堤地基(堤基)的勘察。洪水期间众多江堤出险实例表明,堤身与堤基均有险情发生。堤基的主要工程地质问题是渗透变形、崩岸、沉降、堤基滑移等;堤身的险情主要为滑坡、散浸、清水管涌、夹层渗漏、堤身单薄等。这里,我们有意识地将堤身险情与堤基问题分开,目的在于澄清地质体与水工建筑物的基本概念和它们之间的根本区别。 工程师们对地质体与水工建筑物的区别是再清楚不过的了,我们在这里议概念问题是小题大作了吗?未必!《规程》对此就是概念模糊的。在《规程》中多处提及已建堤防加固工程对堤身和堤基的勘察,或将堤身与堤基的勘察相提并论,要求查明……,显然已经将本来是水工建筑物的堤身当成堤基这样的地质体去实施“勘察”,混淆了天然地质体与人类工程活动产生的建筑物这两者之间的概念,能说是小题大作吗? 由于《规程》中的概念模糊或者概念不明确,以至于在工程实践中,产生了诸如将堤身的工程隐患当成工程地质问题,将堤身土体当成地质体去“查明”工程地质条件等等工程笑话,此类问题在我们审查过的堤防工程地质勘察报告中比比皆是,不得不撰此拙文与同仁讨论。 我们说堤基是地质体,在此地质体上修建工程建筑物,需对此地质体实施工程地质勘察,以查明工程地质条件,研究工程地质问题,并根据工程建筑物的任务和特性对地质缺陷提出处理措施的地质建议,这是地质师的职责和任务。地质师利用有限的地质勘探手段(钻探、坑槽探、物探等),根据区域地质环境,应用形成地质体的基本理论(地层时代、沉积韵律、地质构造、岩性对比、岩相规律等等),辅以岩土体的物理力学试验,特别是结合地质师丰富的实践经验去分析、判断、推论和论证,最后完成查明工程地质条件的任务,这是地质师完全可以做到的。 然而,对于已建堤防工程的堤身就完全不一样了。诚然,防洪大堤一般为就地取材修建的土堤(其它材料修建的大堤不在本文所述之列),是一“线状”水工建筑物,它的工程隐患具有随机分布特性,例如填筑土料的质量,勘察中发现堤身土中有透水性强的砂性土呈鸡窝状、局部层状或条带状、小范围透镜状等多种状态分布;填筑土的紧密程度也具随机性;而堤身中发现的施工杂物和生物洞穴的分布,其随机性更大。显然,此类随机分布的工程隐患问题,用常规的地质勘探手段来查明这些隐患就显得有些力不从心。 堤身的“勘察”之所以显得如此复杂,其原因就在于土堤是人类工程活动把扰动后的土填筑起来的产物,它的结构和质量人为因素较大,成因不受自然规律制约,不同堤段的填筑情况可能相差很大,加上后期生物活动的破坏,更无规律可循,即使对它进行“勘探”,也只能是对某一点的认识,不能结合地质师的任何经验,更不能应用地质基本理论,其认识不可能上升到宏观这一层次。因此,对堤身进行工程地质“勘察”的提法就值得商榷。既然土堤是水工建筑物,对它的工程隐患进行检测或调查,则更为名正言顺无可非议。准确地界定问题的性质,有利于对症下药,事半功倍。至于土堤的检测或调查,要借用地质师的一些可行的“勘探”手段和“勘探”方法,或者将此项工作交予地质师来完成,地质师也是乐意的,但不要用“查明”这种对地质体的要求来明确任务,可以考虑用“分析、了解、判别、提出”等词语对隐患问题作出评价,或许更为合适。 2 关于已建堤防加固工程的勘察阶段问题 我们知道,就水利工程(多指枢纽、供水、灌溉等大型工程)而言,有其较为严格的勘测设计阶段划分。对于堤防工程,《规程》将新建堤防和已建堤防加固的勘察阶段分开,这是符合客观实际的。《规程》第1.0.5条规定:新建堤防的工程地质勘察可分为规划、可行性研究、初步设计和施工图四个阶段。已建堤防加固工程地质勘察可分为可行性研究和初步设计两个阶段。必要时还可进行施工地质工作。地质条件简单或勘察目的单一的堤防工程,经勘察设计主管或审批单位同意,勘察阶段可适当简化。而在本条的条文说明中,对地质条件作了简单、中等和复杂三个等级的界定。对照堤防工程出险需加固的工程实例,地质条件都是中等或复杂级别,都达不到简化勘察阶段的条件。然而,《规程》另外声明:堤防工程地质勘察阶段的划分,原则上应和堤防设计阶段的划分相适应。……有时多采取一次性进场勘察完毕。……在某些具体条件下,也可以将勘察阶段简化,甚至不划分勘察阶段。这又是十分可取的原则。 堤防工程是线状工程,勘察工作拉开的战线较长,勘探队伍进场一次,转战南北实属不易,特别对于已建堤防加固工程,由于不存在线路比较、重大方案调整等地质条件占有一定份量的多阶段循序渐进的勘察过程,一次进场勘察完毕就有其自身的客观合理性。已建堤防加固工程勘察的目的十分清楚,即重点查明出险堤段堤基的工程地质条件,分析界定发生堤基险情的主要工程地质问题,提出工程处理措施的建议。此外,堤基的工程地质条件一般说来较为简单,多为二元结构或多层结构的第四系土体;堤基的工程地质问题也相对明确,主要为渗透变形,受河势控制岸坡迎流顶冲产生崩岸等。这些地质特性都给一次进场勘察完毕创造了较为可取的有利条件。在实际工作中,需要领会和理解《规程》的大原则,根据具体情况,一切从实际出发,必要时可以考虑简化勘察阶段,缩短勘测周期,降低勘测费用,达到勘测队伍孜孜以求的目标。 需要注意的是,勘察阶段简化后设计阶段并没有简化,一些需要专业协调方面的问题,还要认真研究解决。此外,一次进场勘察完毕之后,所提交的地质资料一定要能够满足工程概算的精度要求,否则将事倍功半,弄巧成拙。这就要求勘测工作的深度要达到加固工程初设阶段其它专业的需要。千万不要屈解成简化了勘察阶段也降低了深度要求。 3 关于已建堤防加固工程的勘察深度问题 关于已建堤防加固工程的地质勘察深度,《规程》中有明确规定,但在工程审查过程中发现,部分规定可操作性较差,现分述如下。 (1)《规程》4.2.7中对已建堤防加固工程地质测绘提到“纵剖面一般沿堤顶布置,必要时应在堤内外加布纵剖面。横剖面的间距根据拟加固堤段长度及问题而在50~200m的范围选定。沙基管涌段、溃口段、扒口分洪段、较大渊、潭、塘段,崩岸坍塌段、堤基滑移变形段和天然沟口段应增加地质剖面。《规程》4.4.3中详细规定了加固堤防工程的钻孔位置。笔者最近参加了湖北省洪湖、监利长江干堤整治加固初步设计报告审查会,了解到整个洪湖、监利长江干堤225.88km几乎全线出险,其中由于堤基出险的超过90km,按《规程》要求,仅此90km出险段就至少应布置450个横剖面,其中外滩宽度大于500m,距长江河床最低位置大于700m而出险的堤段有48km长,故至少要打钻孔2310孔,这仅仅是对堤基出险段而言,再加上堤身出险段应打钻孔数量,总数实在惊人。事实上,在重要险工险段区,如果地质条件复杂,200m一个横剖面也根本控制不住,仍然达不到查明工程地质条件的目的,因此《规程》规定的横剖面间距最密可达50m,在我们审查过的堤防工程中没有一个勘测单位达到了这一勘探精度。 (2)《规程》4.2.7进一步规定,横剖面的长度在软土区应达到内外反压平台以远50~100m;在粉土、砂土区,砂卵石强透水段,应达到堤内外附近河(湖、海)床最低位置。这里“反压平台以远50~100m”基本可行,而“附近河床最低位置”这一规定在滩地较宽的情况下几乎不可行。例如有的滩地可达1000m以上,长江江面宽者为数千米,“最低位置”可能在江心或靠近江对岸,横剖面可能将长达3-5km,而且江河的最低位置还需做大量的水下测量工作才能确定,这实施起来可能吗!所以《规程》中的规定就值得研究。 (3)《规程》4.4.4中规定,当遇砂、卵石等强透水层时,钻孔宜深入相对隔水层内3~5m”。整个洪湖、监利长江干堤主要以表层较薄的相对弱透水层的二元结构地基为主,106km堤线上的钻孔深度均要大于30m,是否有这个必要?而真正需要的是控制住二元结构的上层土体的厚度与性状,下部砂性土的渗透特性,以便进行渗控验算,至于砂性土在某一深度以下也就没有追根究底的必要了。 4 关于堤基垂直防渗问题 关于堤基防渗问题,最近参加的工程审查中发现,许多工程都做了沿线大范围的垂直防渗设计,我们对此有些异议。《规程》和《规范》中对砂性土堤基的处理方法很多,提到了减压、防渗、截渗、防冲、振冲加密等处理措施,这些方法也都是多年工程经验的总结。但是对浅层透水堤基和深厚透水堤基普遍采用截渗墙和截渗槽进行垂直截渗的效果和对环境的影响却应该引起人们的重视。对于浅层透水堤基常要求截断渗体底部达到相对不透水层,这样似乎就可以截断江(河)水向堤内的渗漏通道,但由于堤线不同于一般挡水建筑物(如大坝),其特点是呈线状沿江(河)布置,地表水与地下水的补排关系密切,如果截断了水体的天然联系通道,从长远来看,必然会破坏自然地质环境,引起环境地质问题:原区域内的水文地质条件发生了根本性的改变,地下水的天然渗流场被破坏,仅仅是为了汛期截住江(河)水不向堤内渗漏,而在非汛期,堤内的地下水无法排出堤外,引起内涝将成为必然。而对于深厚透水堤基,由于只能做悬挂式帷幕,参考长江委对荆江大堤用悬挂式防渗墙典型断面的防渗效果分析结果:堤身出逸点高程与不作防渗墙基本相同,堤基后100m内垂直比降降低了1.0~10.3%,水平比降降低了11.1%,这说明设置防渗墙对削减堤后基础浅部渗透压力,保证堤基、堤身安全起到了一定的作用,但效果并不明显,造价也很高。鉴于此,在最近的一些堤防工程审查中,我们一般不同意垂直防渗方案。 关于堤基垂直防渗问题,大家可以讨论,我们这里也仅是一家之说。我们认为应该掌握的原则是:一般情况下不宜提倡垂直防渗,在特殊堤段可以考虑,但应对由此而产生的环境地质问题进行研究,采取相应的工程措施。 5 关于堤身隐患的工程处理问题 堤身是水工建筑物,不是地质体,这一点是毫无疑问的。前面已经阐明了对堤身不宜用工程地质勘察这一提法,但是地质师确实能够通过调查以及一些地质勘探手段检测出堤身存在的隐患问题。应该说,对堤身进行检测是地质师的业务拓展,进一步展示了地质师的工程才能。另一方面,尽管我们这里强调堤身不是地质体,但构筑它的主要材料则是地质师十分熟悉的“土料”,土料的工程特性,地质师可以通过各种“勘探”手段或“试验”方法予以“查明”。更进一步地说,堤身隐患的工程处理措施,地质师有充分的发言权。 鉴于堤身各类隐患分布的随机性,完全予以“查明”后才对症下药,采取相应的工程处理措施,显然难度太大,也没有必要。工程上最为明智的办法是“包”,有点包治百病的味道,即采用一种技术成熟、造价低廉、易于施工,且适用于多种堤身隐患的工程措施,这就是在堤防加固工程中广泛采用的“锥探灌浆”工艺。这一工程措施可以对堤身散浸、裂缝、生物洞穴、局部鸡窝状夹层状条带状透镜状分布的透水较性强的砂性土、堤身填筑质量差等隐患实施“全面补强”。因此,在已建堤防加固工程审查中,我们一般都建议对类似隐患的堤身实施大范围锥探灌浆。 许多对堤防工程有丰富经验的一线的工程师和地方领导,认为对堤身采取全线锥探灌浆进行加固是非常必要的,平时每隔几年也要普遍搞一次,因为生物洞穴具有再生性。我们则认为,尽管锥探灌浆不是解决堤身隐患的最合理措施,但却是较为可行、可靠、可取、最包得住、最易让人接受的措施。它较好地解决了随机分布不易检测到的堤身隐患等问题,符合充分利用工程措施去弥补因获取隐患信息困难而遗留问题的工程原则,是十分可取的。 关于堤身的其它工程隐患的处理,本文暂不讨论。 6 结语与建议 98特大洪水给堤防工程敲响了警钟,也给地质师们带来了新的机遇。做好堤防工程地质勘察,是地质师的应尽职责。 关于已建堤防加固工程的工程地质勘察阶段和深度问题,我们认为应以客观、务实、科学的态度来对待。勘察阶段可以根据具体情况考虑简化,以工程地质条件是否清楚,工程地质问题是否明确,工程概算能否控制得住为基本原则。所提供的地质资料应满足其他相关专业的要求。具体来说,应首先结合历史出险情况,特别是98特大洪水的真实考验,重点加强险工险段堤基的工程地质勘察,对堤防工程历史出险情况进行调查,确定出险位置,先针对片状和面状出险部位,然后针对线状出险部位,最后针对点状出险部位。要认真分析出险原因,不应全面撒网,没有必要对运行正常的堤段过多地实施地质勘探。对重点出险的堤段,可适当增加钻孔,加密横剖面。总之,一切以因地制宜,查明问题为主,切不可盲目化、教条化。 关于堤基垂直防渗问题,笔者认为无论是从地质环境的角度,还是从其本身的防渗效果与工程造价相比较来看,都并不理想,可以考虑诸如水平铺盖、减压井、排水沟等其他工程处理措施。 关于堤身加固,由于堤身的隐患不易查清,随机性很大,目前只有采取“包”的办法,而锥探灌浆正是一种成本低廉,施工方便,技术成熟的工程处理措施,对需进行加固的堤防工程,采取全线锥探灌浆是较为可行和可取的。 作为一个国家或行业的规程规范,它一旦颁布实施,就必需严格遵照执行,以体现其法规性和严肃性。行业主管部门以它作为工程审查的依据,而勘测设计单位则以它作为开展勘测工作和编写报告的准则。规程规范对审查单位和被审查单位的约束是双向的,也是平等的。但如果规程规范脱离了实际,可操作性较差,勘测单位在实施过程中难度较大,则应该考虑修订。 工程地质论文:除险加固工程地质勘察的一般性原则 摘要:据统计资料,我国有数万座病险水库。对这些病险水库实施除险加固,将是今后数年水利工程建设的又一个重点。水利工程除险加固的工程地质勘察没有现成的规范可循,其地质勘探工作的布置依据是什么?工程地质工作的原则究竟如何把握?生产第一线的同志们不断地提出这样的问题,一直也没有权威性的解答。这里笔者希望借学术交流的舞台与同仁们讨论,或许有些启发。 关键词:除险加固 地质勘察 原则 1 存在的问题 现行的水利水电工程地质勘察规程规范基本上是针对新建工程而编制的,倒是堤防工程地质勘察规程还对已建堤防工程的地质勘察工作有所界定。这也许与没有大张其鼓地实施除险加固工程有关。虽然某些典型病险工程从一开始运行就被珍断为“有病”,甚至数十年来一直就没有停止过除险加固,但却一直没有被治好过,为什么?道理似乎也太简单了,一是没有找到病因,二是没有钱或不愿花钱去治病,三是……大家捉摸去吧,这里也不好意思全部写出来了。 近几年来,病险水库工程的除险加固在建设程序上已经比较正规化、程序化,规模较大的工程一般要通过总院审查,但一次性审查过关的工程并不多,可见此类工程看似难度不大,却存在着一些理解上的差异。勘测设计单位的理解与审查单位的要求有一定出入,使得除险加固工程的前期工作出现了一些反复,走了弯路。我们在工程审查过程中体会到一些带有普遍性的问题,因此也有必要提出来与大家讨论。 就勘测单位而言,根据自己对所承担的除险加固工程的理解去做地质工作,无可非议;根据设计师的要求去做地质工作,似乎也说不出个所以然,地质是设计的辅助配合性专业,这一点我们还是有自知之明的;根据委托方的任务要求开展地质勘探工作,就不好说了;最具有说服力的是根据除险加固工程的安全鉴定报告的评价意见去做地质工作,名正言顺。对于审查人员来说,按什么标准和原则来把握?这恐怕就有些学问了。 归纳以上存在的问题不难看出,勘测工作和审查工作中都存在着一定的人为因素,把握尺度有一定的揉性。例如根据自己的理解去做地质勘察工作,显然不同的人对同一问题的理解会有一定的差异,从而导致工程勘测工作的差异;虽然按设计师的要求去做地质工作也是符合一些勘测设计单位的管理程序的,但对于极赋创造性的地质工作来说,是否未免太过于呆板死心眼了?审查人员的把握尺度,其人为因素就更多一些,因为没有了规范标准,也就没有了机械性的硬指标,几乎完全取决于审查者自身的业务素质和职业素质。 2 问题讨论 以上若干问题很难有一个唯一的或权威性的定论,因此也就给思考者们留出了讨论空间。通过讨论,也许会有些启发。笔者先在此暴露一些个人体会,仅供讨论参考。 顾名思义,病险工程首先有病后才有险,然后才引出除险加固。是否有病有险,工程安全鉴定报告最具有法律上的权威性(是否具有符合工程实际的权威性?本文回避)。因此笔者基本同意按照工程安全鉴定报告中的评价意见去考虑工程地质勘察工作,这是开展工程地质工作的基本依据和原则。这里存在的问题是某些安全鉴定报告中对某些问题的界定有些含糊,造成了理解误差。 例如,安全鉴定意见指出坝基存在渗漏问题,但并没有指出渗漏问题的性质,这就让做具体工作的同志在技术把握上存在一定的疑惑性。这时,我们需要的是首先根据坝基地质条件,分析清楚渗漏的性质,进而决定开展工作的原则。从大坝安全角度只需回答存在渗透稳定问题或不存在渗透稳定问题,前者需要进行工程处理,后者不需要进行工程处理;如果从控制渗漏量的角度考虑,为了达到减渗的目的,即是不存在深透稳定问题,也可能仍然会考虑适当的防渗工程措施。这里的关键是对渗漏问题的定性,如果定性存在困难,针对性地布置勘探工作将是必要的。 当工程安全鉴定报告中没有提及到某些建筑物地基存在病险问题,工程地质工作还需要考虑吗?回答应该是中性的,需视具体情况而定。例如坝基不存在病险问题,可以分两种情况区别对待。一种情况是大坝没有加高任务,或即是需要加高大坝但坝基工程地质条件能够通过分析前人留下的地质资料作出肯定性结论,这时不必进行坝基地质勘探;第二种情况是需要加高大坝且前人留下的地质资料不足以作出满足大坝加高的工程地质评价,则需要补充进行坝基地质勘探。 对于早期地质资料与现行评价标准有出入的,有可能需要考虑一些复核性地质勘探,以便有利于对前人留下的地质资料加深分析与理解。 需要讨论的还有一个值得思考的问题:必须用勘探资料说话,或先有勘探后才有地质分析,在某些情况下这可能是地质工作的一个误区。笔者比较强调先有地质分析判断,再行勘探验证,或进一步通过勘探资料修正先期的分析认识。这相当于我们在开展一个新工程的地质工作时,要尽可能地收集和分析已有的工程区地质资料,再根据分析结果结合工程需要布置勘探工作。反过来,在没有任何分析认识的基础上一开始就布置地质勘探,就可能会走弯路。传统的以勘探工作量来衡量勘测设计深度的原则,不是工程地质工作的正确选择,也不能体现出极具创新潜力的工程地质工作的水平! 3 工程地质工作的原则 通过以上讨论,我们可以概括地归纳出除险加固工程地质勘察工作的一般性原则。 3.1 工程地质勘察工作的依据和范围 除险加固工程地质勘察工作的依据是工程安全鉴定报告中与地质有关的评价意见,此报告中没有提及到的建筑物地基的地质问题,说明没有问题或不是问题,不必自作多情地去布置地质勘探工作,即不必面面俱到象勘测一个新建工程一样将所有枢纽区工程地质条件勘察论证一遍。 3.2 工程地质勘察工作的基本原则 以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因,这是除险加固工程勘察工作的基本原则,其余没有出险的部位不必进行勘察,除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人,用不着给人家做胸部CT和谓镜检查,除非病人要求作全面体检,否则就有 “敲诈”之嫌!对于病险工程的全面体检,那是安全鉴定的任务,不是加固工程地质勘察的职责!这个原则一定要分清楚,否则费力不讨好。 某些工程还有大坝加高任务,是在原大坝上增加了新的荷载,坝基受力条件有所变化,这时必须进行坝基工程地质评价,作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论,这一点在实际工作中往往容易被忽略,因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。 某些特殊工程的大坝加高,还需对坝基地质体进行科学研究,以便得出具有足够说服力的结论。例如,南水北调中线水源工程~丹江口大坝加高工程,虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理,但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年,坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡,加高大坝后,坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载,坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整,以达到新的受力平衡。显然,研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响,渗流场的改变等,也许是有必要的。 3.3 加强工程地质分析工作 工程地质勘察成果的优劣,主要体现在工程地质的分析水平。某些地质报告,只有地质条件的一般性描述,勘探资料的汇积堆砌,工程地质的肤浅评价,而没有地质师的认真分析、逻辑推理和基本判断,缺乏针对工程建筑物特性的工程地质评价,少有地质预测,甚至遗漏基本结论。 工程地质学发展到今天仍然不能在工程实践中体现出她的精髓与魅力,这是我们不得不承认的专业遗憾。话又说回来,这种现象显然不能单纯地去责怪在艰难环境下辛勤工作的地质师,深层次的原因也许并不在于地质师的责任心、素质、经验、能力和水平,或许属于深奥的哲学问题。笔者在此只好用一句不疼不痒的空话来勉励这个似乎陷于困境的尴尬专业:加强工程地质分析工作。 4 关于坝体检测 除险加固工程的勘测设计工作,往往包括对当地材料坝坝体某些部位的检测任务(有人将此项工作当成工程地质勘察,这是概念性的低级错误)。由于坝体是人类修建的水工建筑物,并不是天然地质体,完全不能沿用地质基本理论去作违反客观实际的“地质勘察”,但是却可以充分借用地质师的常规性或特殊性手段和方法,通过钻孔探测和取样试验,结合物探手段,研究大坝设计和施工资料,对坝体质量作出基本评价,这是地质师的本事,其他专业的技术人员是无能为力的。 此项工作我们需要注意的是,充分估计到坝体质量缺陷的随机性、生物洞穴的再生性和检测手段的局限性,千万不要进行地质意义上的推理与判断,对于大坝的加高、陪厚、防渗和排水等工程处理措施的建议要留有余地。 5 遗留问题 本文所论的一般性原则,遗留了一些非一般性问题。例如,工程安全鉴定报告中没有提及到的与地质有关的又是地质师可能质疑的问题,或者已经存在但有可能被安全鉴定本身所遗漏的地质问题,或者不属于安全鉴定范围内的地质问题(如库区地质环境的改变、工程区潜在的地质灾害、加固工程完建后水库运行水位的抬高可能引起的一系列问题等),等等。 遗留问题是客观存在的。按本文的观点:除险加固工程地质勘察的依据是工程安全鉴定报告,而遗留问题在此报告中可能都不会出现,因此,工程地质勘察工作就没有合法的工作依据。 遗留问题要不要开展工作?回答仍然是中性的。因为有可能是领导说了算,也有可能是老板说了算,当然也有可能在遵重科学的原则下专业技术人员有一定的发言权。笔者建议,当遗留问题的确存在时,地质师可以从工程地质专业的角度将问题提出来,表明自己的观点,为领导和老板决策提供依据。 工程地质论文:堤防工程地质勘察中的若干问题 摘要:【摘要】在近年来较大范围的堤防工程地质勘察工作中,一些共性的问题不断地引起了同行们的关注,很有必要深入探讨下去。例如在执行《堤防工程地质勘察规程》时,怎样理解原则性与灵活性的准确把握,如何处理规程中明显与工程实际不相符合的条款规定;堤防险情与隐患的分类;堤基工程地质分段分类方法;堤防勘察资料的整理等等,我们都进行了一些粗浅讨论。关于堤防工程地质分段分类的问题,一直是各勘测单位颇感难以照顾周全的焦点,我们提出的分类法但愿对此有所帮助,并希望有助于堤防工程勘测设计工作的进一步深化。关键词: 关键词:堤防 工程地质 勘察 规程 规范 隐患 险情 分类 堤防工程建设的基础是设计,而设计的依据是地质,这是工程建设的常识性问题,不会有什么质疑。然而在实际工作中却往往并非如此。问题主要出在人们对堤防工程地质勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了两个极端。一个极端是过高地要求地质勘察能在“查明”工程地质条件的同时,“准确”地提供设计需要的地质图件和堤基岩土体物理力学参数,一旦在有限的勘探控制工作量之内不能完全同时达到“查明”和“准确”的要求时,就立即降低了对地质勘察工作的认可和重视程度;另一个极端是我们的祖先在数百年乃至上千年来与洪水搏斗的岁月里修建的大量堤防工程,却从来没有进行过任何地质勘察工作,许多堤防工程至今也是安全的。这两个极端,不同程度地影响着堤防工程地质勘察工作的有序开展,在大规模的堤防工程建设中,难免存在这样那样的问题。为使堤防工程地质勘察工作能够科学、客观、完整、系统地为设计提供可靠的地质资料,我们有责任将近年来堤防工程地质勘察工作中出现的若干问题展示出来,供同行们讨论参考。 1 堤防工程地质勘察的过去与现状 我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。 建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。 《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。 近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。 2 堤防工程隐患与险情分类 2.1 分类的意义与原则 堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。 在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义: 险情 是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。 隐患 是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。 险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。 本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。 2.2 堤防工程险情分类 按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下: (1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。 崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情, 前者抢险紧张,后者可以从容对待。 (2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。 堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。 存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出现类似破坏。 以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。 (3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。 2.3 堤防工程隐患分类 按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。 按隐患的性质可分为:常规性隐患和特殊性隐患。 常规性隐患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。 常规性隐患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。 特殊性隐患:进一步可分为随机性隐患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生性隐患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患 (例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。 特殊性隐患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。 2.4 险情和隐患与堤型之间的关系 堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。 另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。 3 堤基工程地质分段 3.1堤基工程地质分段存在的问题 自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。 例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。 另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。 目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。 3.2 堤基工程地质分段 我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。 本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。 根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。 (1)Ⅲ类(存在问题的堤基) 堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。 Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。 Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类: Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。 Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。 (2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段) 此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。 (3)Ⅰ类(不存在问题堤基段) 历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。 (4)结合工程实际进一步细分亚类的原则 以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。 3.3 堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用 在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。 4 执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则 从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。 4.1 勘测阶段 已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。 4.2 勘测深度及勘探工作量 在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来, 二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。 4.3 《规程》原则性与灵活性的准确把握 《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。 5 不同行业标准之间的关系 堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB 50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。 关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。 6 堤防工程地质勘察的成果资料 堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。 堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。 7 结语 98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。 近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。 工程地质论文:坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议 论文作者:曾钱帮 王思敬 彭运动 刘明虎 陈晓东 樊敬亮 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥 隧道式锚碇 施工图设计阶段 岩体工程地质力学 研究建议 1 前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2 岩体工程地质力学研究建议 2.1 锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2 锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1) 锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2) 锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3) 岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3 锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4 锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5 锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6 锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7 大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 工程地质论文:风电厂场址的工程地质勘测 摘要:风电厂场址的工程地质勘测不但要对地质情况进行考察,而且应考察风能资源的情况以及风能、水力对于工程建设和风电厂运行的影响。对于工程地质条件不同的复杂场地需要采用不同的勘探方法。勘测报告应当严格按照相关规定执行,应做到信息清晰、结果正确、建议合理。 关键词:风电厂;地质勘查;工程地质 当今社会经济的快速发展和不可再生能源的过度开采利用迫使人类不得不寻求更为清洁和可持续利用的能源形式。风能作为太阳能的一种转化形式,具有可再生、零排放等诸多优点,是21世纪最有应用前景的能源。而将风能转化为电能,即风力发电,是风能利用的最主要方式。我国的风能资源极为丰富,陆地离地面50m高度的风能资源可开发面积约540000km2,技术可开发量约为2680gw;离海岸20km的海域范围可开发面积约为37000km2,技术可开发量约为180gw,具有极大的商业化资源条件。[1,2] 随着风力发电项目的大力推广,关于风力发电方面的诸多问题也突现出来,如风电场建设、风电并网、风电的电能质量等。现结合笔者自身工作实际,探讨风电厂规划建设中的工程地质勘探问题。 一、风电厂场址地质勘探的主要任务 风电厂场址的工程地质勘探工作的主要任务是在风电厂场址规划选点的基础上,为已选定的场址以及风电机组、电厂建筑等建筑物的方案布置提供有关的地形和工程地质资料。主要包括五方面工作,即:对场区的风能资源进行评估;绘制选址所需的区域地形图;评价场区的区域构造稳定性;查明场区的工程地质条件并对地质问题及其可能产生的影响进行评估;根据需要对可采用的天然建筑材料、施工和生活资料情况进行调查。 地质工作的重点是场区的区域结构稳定性评价和地质问题可能产生影响的评估及建议,其中对于场区的地质条件主要有:地形地貌特征、形状、类型和特征;地层的成因类型、地质年代、岩性岩层、风化程度;土的性质、物质组成及含量、层次结构和分布状况;断层破碎带的产状、规模、性质以及延伸、拓展和胶结情况;不良地质作用的情况及可能的影响;地下水的类型和埋藏情况以及是否可能对地基造成不良影响。 二、风电厂场址的地质条件分类及勘测 依据风电厂场址地质条件的复杂程度,可将场地划分为三类,即简单场地、中等复杂场地和复杂场地。简单场地是指地层结构单一、无特殊岩土层、地质结构简单、地层稳定、地下水埋藏深且对地基无不良影响、地震动峰值加速度不高于0.05g的场地。中等复杂场地是指地层层次较多、有特殊岩土层、岩土性质变化较大、岩体风化较强、可能发生地震液化的场地;或地质结构比较复杂、局部有不良地质作用存在的场地;或者地下水埋藏较深,对地基可能产生不良影响的场地;地震动峰值加速度为0.1g~0.3g的场地。复杂场地的判定标准为:地层层次较多,岩性不均且岩相变化大,地基以强风化岩体或不均匀的特殊性土层为主;地质结构复杂,断层和节理裂隙发育,不良地质作用发育;地下水埋藏浅且对地质基础的稳定性产生不良影响;地震动峰值加速度≥0.4g,满足上述条件之一即为复杂场地。[3,4] 对于不同复杂程度的场地,采用的地质勘探方法也不相同,以勘探点的深度为例来说明。勘探点的深度一般以控制建筑物应力影响的范围和抗倒覆要求为原则。对于不同复杂程度的场地采取的物探深度不同。此外,对于复杂程度高的场地采用的勘探点间距也应缩小,以能控制场区的地层分层、性状、断层破碎带的分布和不良地质作用的范围为标准。因此各种地貌特征的部分、各种地层、主要的地质结构、各个不良地质作用点均应布置勘探点,且应依据勘探结果考虑是否加深或增加勘探点。 工程地质论文:某建筑场地工程地质条件及基础方案研究 摘要某建筑场地位于南宁市,块近长方形,边线为东西向和南北向,其中东西向长约392m。本文以建筑场地为研究对象,分析了其工程地质条件,并研究了其基础方案。 0 引言 该建筑场地位于南宁市,块近长方形,边线为东西向和南北向,其中东西向长约392m,南北向长约352m,拟分期开发,占地面积约为48400m2。场地整平标高??.00为高程95.00m。拟建的建筑物主要有数栋4f~6f的商业楼(楼高36.9m)以及一栋28f的办公楼(楼高130m),建筑物结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构。基础型式拟定为桩基础。均设地下室,其中商业楼设计3层地下室,深度为14.5m,办公楼设4层地下室,深度为20.9m。预测基坑开挖深度分别为15m和21.4m。 1 区域地质构造与地震 场地在大地构造上处于右江再生地槽之西大明山隆起南部的南宁断陷盆地内。南宁盆地属不对称向斜构造盆地,向斜轴走向北东东向。南宁盆地的边缘断裂较发育,按走向分有北东向、北西向和近东西向三组,其中以北东向的韦村——西乡塘断裂最为重要,其规模长约70km。该断裂位于盆地北及西北一线的边缘,走向与向斜轴向基本一致。次要的北西向断裂分布在盆地的西南角,为右江断裂带进入盆地的分支断裂,以老桥断层为代表。近东西向的断裂以几条规模不大的断层分布于盆地东部。由北向南依次是三塘——奇绿断层、王村断层、屯里断层。至今未发现贯穿盆地内部即南宁市区的大断裂。 2 场地工程地质条件 场地及其附近原始地貌形态属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区,相当于邕江四级堆积-侵蚀阶地,原地形整体东(东南和东北)高西(西北和西南)低,场地原始地面标高为90.00m~134.00m。根据现场钻探揭露,建筑场地地层由上而下分布有:第四系人工填土(qml);第四系有机质粘土(qh)和第四系粘土(qel);下部为第三系南湖组(e3n)和那读组(e2n)的泥岩、砂质泥岩和砂岩等地层组成。场地地下水主要为孔隙潜水和裂隙承压水,上层潜水主要赋存于填土①层、混砾填土①1层、有机质粘土②层中,受大气降水和生活污水下渗补给,透水性较好,雨季补给来源充足,水量稍丰,初见水位埋深在0.4m~2.5m之间,高程约92.5~94.6m。稳定水位为93.0m~95.0m。 基岩孔隙裂隙承压水主要赋存于强风化粉砂岩和粉砂质泥岩中,受大气降雨下渗和相邻含水层的侧向补给,水量较小。因断层错动影响,各层间含水层有一定的水力联系,据临近基坑开挖揭露该层地下水位埋深约为8.0m。该场地地下水向北西方向排泄。 3 岩土工程分析与评价 3.1 稳定性及适宜性评价 根据地质调查和收集分析相关资料,可确定该场地没有发现诸如岩溶、滑坡、采空区和地面沉降等不良地质作用,也未发现这些不良地质作用存在的条件。 穿过场地断层属于非全新活动性断层,场地相对平坦。总体上可归为:可进行建设的一般场地。钻孔揭露出,岩层及以下地层出现错断。根据初步设计,地下室底板位于高程约75.0m~81.0m的范围,这时场地西侧底板下部在断层位置均座落于泥岩⑤上,部分的地下室地板座落于①1上,而桩端底部,在断层北侧则座落于地层⑦1上,显然,底板和桩底位于2种不同的地层上。 3.2 地基岩土特性评价 拟定地下室埋深14.5m,办公1地下室埋深20.9m,假设??.00高程为95.00m,则底板分别坐落于80.5m高程和74.00m高程。由此估算,商业楼基坑需开挖15.0m左右,基坑底面以上出露的岩层主要有填土①、混砾填土①1层、有机质粘土②、上层④、上层⑤1;办公1基坑需开挖21.4m左右,基坑底面以上出露的岩层大部分为全风化泥岩⑤层,小部分为强风化泥岩⑨1层。 根据钻孔及剖面图揭露的岩层倾角,可看出,从东西方向看,岩层总体上由东向西倾斜;从南北方向看,为类似褶皱构造,层底面起伏坡度为0度~15度之间。总体上具有一定的不均匀性。 3.3 地下水评价 地下水对砼有弱腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀作用,对钢结构有弱腐蚀,与地下水有接触的建筑构件应采取相应的防护措施。基坑开挖主要受上层滞水的影响,但场地上层滞水水量不大,对基坑开挖影响较小,施工时,可直接在基坑内设置集水槽、井抽排地下水。 4 基础方案评价 4.1 天然地基评价 根据设计商业楼的结构特点、基础埋深、地质条件、经济效益、施工条件等,该建筑物和地下室可能采用的基础型式:筏板基础或桩筏基础,筏板基础持力层为①、⑤、⑥1、⑥2、⑦1、⑨1、⑨2等地层,并且横跨断层带,这些地层的承载力特征值或修正值虽较大,但分布不均,应慎用或采取消除这种不均匀的措施。 4.2 桩基础 根据场地岩土特性及沉降深度要求,主要的桩基础型式宜采用人工挖孔桩和冲孔灌注桩。 人工挖孔桩:根据场地岩土层分布情况,桩端持力层宜选用⑦1、⑦2、⑨1、⑨2、⑩1和⑩2层上,基本上穿越本勘察所揭露的所有土层。钻(冲)孔灌注桩:该桩型穿透能力强,可以穿透各种土层和岩层。场地地下水对钻(冲)孔桩施工影响较小。施工中应注意控制桩底沉渣及桩身质量。在成孔过程中,要及时清孔及灌注,减少桩孔内水对泥岩承载力的影响。 4.3 基坑工程评价 拟定商业楼地下室埋深14.5m,办公1地下室埋深20.9m,相应基坑开挖深度预计分别为15.0m和21.4m。假设??.00高程为95.00m,则基坑底面分别坐落于80.00m高程和73.60m高程。显然基坑开挖有2级深度,第一级为商业楼地下室基坑,深约为15.0m;第二级为办公地下室基坑,深约为21.4m, 2级基坑侧壁底部相距较远,故可单独考虑其稳定性,即基坑支护设计可分别按15.0m深和6.0m深分别进行。基坑侧壁安全等级主要以失稳后的破坏后果为依据。 根据基坑开挖底面高程,结合本勘察揭露的地层分布情况,第一级基坑侧壁(商业地下室范围)出露的地层主要为①1层、有机质粘土②、粘土③、夹层煤④和泥岩⑤层,局部穿过泥岩⑥1层。各区的支护设计采用图中建议相应的岩土分布剖面图及对应的岩土参数建议值。 5 结论及建议 建筑场地属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区,无滑坡、崩塌等不良地质作用,场地稳定,适宜工程建设。主体建筑基础形式可采用桩筏基础,桩基采用冲孔灌注桩。 工程地质论文:工程地质勘察中水文地质研究 摘要:水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。 2 岩土水理性质 岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。 ③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 3 地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度 时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳 3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 4 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。
水文地质工程地质勘测论文:菏泽市域水文地质工程地质特征浅析 摘要:本文在搜集、整理菏泽市水文地质工程地质资料的基础上,综合分析研究市域水文地质工程地质条件,分析和预测市域内的主要工程地质问题。为菏泽城市(镇)发展规划、城市建设提供依据。 关键词:菏泽市域 水文地质 工程地质构造运动地震效应 1 概况 菏泽市位于山东省西南部,北部和东部与本省济宁市为邻,西部及南部与河南省、安徽省、江苏省接壤。是鲁西南地区政治、经济、文化发展的中心。其地理坐标为东径114°48′―116°24′,北纬34°32′―35°52′,总面积12228km2,辖牡丹区、单县、曹县、成武县、定陶县、郓城县、鄄城县、巨野县及东明县和菏泽经济开发区,共1区8个县及1个经济开发区。 公路支干线四通八达,其中高速公路有:日东高速、济菏高速、菏关高速已建成通车,另外德商高速、菏徐高速及日东高速西延长线正在建设;国道105、106、220和327线从境内通过,地方公路已基本实现了村村通油路。京九铁路与新石铁路(新亚欧大陆桥)在菏泽交汇,陆上交通甚为方便。但航运和水运尚属空白。 改革开放三十年,菏泽在多方面取得了长足的发展,粮油产量不断提高,巨野煤田、东明油气田的开发以及石油化工、医药、纺织等工业的发展,使菏泽产生了巨大的变化。但总体来看,菏泽市的经济发展水平在山东还处于落后地位。表现在经济总量小,结构不合理。城镇建设水平不高。 为进一步缩短山东省东、西部的差距,改变菏泽城镇建设的落后局面,促使市域工农业发展再上新台阶,为菏泽城镇规划建设提供科学依据,查明与城镇发展相关的水文地质工程地质条件尤为重要。 2 自然地理及水文地质工程地质概况 2.1 地形、地貌 市域基岩仅于巨野县东南独山出露,呈海拔60m弧形状丘陵,其余均为黄河冲、洪积平原。因黄河历次的改道变迁,纵横位移于境内,构成了本区的微地貌形态,形成区内向东缓降的簸箕状地貌特征,呈现微倾斜的高岗、洼地相间的微地貌景观。 有历史记载的两千四百多年间,黄河改道泛滥达千余次,大的改道有六次之多,其中有两次夺淮入黄海。由于黄河携带大量泥沙淤积,使河床不断抬高且高于两岸,成为地上“悬河”,近年由于上游小浪底工程的建成使用,每年的调水调沙使河床的淤积有所好转。黄河的夺淮改道而遗存有废黄河故道,菏泽市域处于二河间的三角地带内,于此分叉,倾向东南。本区地形西部最高,高达67m,向东北、东南逐渐降低,标高为40m和36m。 2.2 水文、气象 菏泽市属暖温带、半湿润季风气候区,冬冷夏热,四季分明,多年平均气温13.7℃,极端最低气温-16.8℃,极端最高气温43.7℃,多年平均降雨量676.42mm,且大部分集中在6―8月份。年最大降雨量为1054mm,冻结期最大冻土深度35cm。 菏泽市域西北边界黄河为常年有水的客水河道,域内全长232km,入境流量0―17900 m3/s,年平均482―2760 m3/s,年迳流量152.3―872.9亿m3,多年平均迳流量421.7亿m3,黄河水资源在域内具有农田灌溉、补充地下水源、淤改土地及工业生产和城市生活供水等作用。滩区379km2为黄河流域。其余的属源于本区的季节性水流,较大的河流有鄄郓河、郓巨河、洙赵新河、赵王河、东鱼河、洙水河、万福河等向东注入南四湖,为淮河水系。基本情况见下表。 表2―1菏泽市域河流基本情况表 2.3 水文地质工程地质研究程度 新中国成立以来,为了不同的目的而进行的地质、水文地质及工程地质工作主要有:全省1:20万水文地质调查;1:10万菏泽地区农田供水水文地质勘察;1:50万黄淮海平原鲁西南区段工程地质钻探;1:50万山东省工程地质远景区划;单县煤田勘察;巨野煤田勘察;东明油气田勘察等。 改革开放以后,市域水文地质工程地质工作步入新阶段,深层供水井、地热井钻凿,浅层农田灌溉井钻凿;工矿企业厂址勘察、工民建岩土勘察和公路、铁路路基及桥基工程地质勘察工作,以及均匀分布于市域的GSM基站工程地质勘察等,为本区提供了大量的基础资料。二十世纪90年代中后期随着房地产业的迅速兴起,城市建设开始突飞猛进的发展,无数新的建筑相继崛起,更为本区提供了详实的工程地质资料。 3 市域工程地质条件 3.1 市域地质构造 市域在大地构造单元上属于中朝准地台(Ⅰ)鲁西断隆(Ⅱ)和华北断坳(Ⅱ)。大部分在聊考断裂以东的鲁西断隆内。基底以紧密倒转褶皱的太古界泰山群变质岩构成,褶皱轴向北西、北北西,倾向南西,个别反倾,倾角50―80°。其盖层除巨野县东南独山出露地表外,均隐伏于第四系之下。断裂构造极为发育,断裂走向有近东西向和近南北向二组。属具长期多期次活动的高角度正断层(裂),对沉积环境起着制约作用。断裂多呈行排列展布,落差和水平断距较大,构成市域近似网格状的构造格架。由于升降运动不平衡,继而产生凸起和凹陷,并伴随断裂活动有岩浆侵入。主要有菏泽、嘉祥和丰沛三个凸起;东濮、郓城、成武和金乡四个凹陷。 依山东省新构造图划分,近南北向的断裂由西向东排列为聊考断裂、小宋―解元集断裂、曹县断裂、巨野断裂,单县断裂;东西向的断裂由北向南分别为汶泗断裂、郓城断裂、菏泽断裂、东明―成武断裂和金乡断裂。(见图3―1) 3.1.1 东西向断裂: ① 汶泗断裂:西起郓城西北李集经汶上县、泗水县至平邑仲村,走向90―100°,倾向南,倾角70―75°,为正断层,长度约160 km, 图3―1菏 泽 市 新 构 造 图 活动时间古生代至燕山期。 ② 郓城断裂,西起鄄城马庄,经郓城东至泗水泉林,走向近东西,倾向北,倾角大于70°,为正断层,控制长度约200km,主要活动时间为古生代至燕山期,晚更新世仍有活动。 ③ 菏泽断裂:西起东明陆圈集(交于聊考断裂),经菏泽东至金乡章缝集,走向近东西,倾向南,倾角70―80°,为正断层,其长度达120km,主要活动时代为古生代至燕山期,第四纪活动断层。在经聊考断裂东10―20km的范围内,菏泽断裂两侧1937年以来,曾发生四次5.5级―7.0级地震。 ④ 东明―成武断裂:从东明县东经牡丹区解元集、定陶到成武。长约100km,走向南东东,倾向北东,为全新世活动的走滑断层。 ⑤ 金乡断裂:西起曹县庄寨,经定陶、成武、金乡东至界河,总体走向83°,倾向北,倾角70°左右,为正断层,控制长度为180km,主要活动时间为古生代至燕山期。 3.1.2 南北向断裂: ⑥ 聊考断裂带:由河南省兰考经本市东明县马头、鄄城县董口、河南范县、山东聊城、博平镇到琉璃寺镇,全长约310km,是一系列北东向的正断层构成的地堑式断裂带。南段主要有长垣断裂、黄河断裂、聊考断裂构成了东濮凹陷。该断裂在三迭系已经存在,侏罗纪―古近纪活动强烈,新近纪―第四纪亦有继承性活动。 ⑦ 小宋―解元集断裂:从河南省兰考县小宋乡向东北经牡丹区大黄集、解元集到鄄城县小留集,全长约100km,是一条隐伏的北东向的发震走滑断裂,倾向北西,为全新世活动断层,该断裂垂直断距自上而下由小变大,断裂最新一期垂直差异活动可达全新统中上部。 ⑧ 曹县断裂:北起阳谷,经郓城、成武西、曹县,南入河南省,走向350°左右,倾向东,断裂长约190km,为一正断层,为第四纪活动断裂。 ⑨ 巨野断裂:北起聊城南,经巨野县南入河南省,走向355°左右,倾向西,为正断层,断裂长约210km,第四纪活动断裂。 ⑩ 单县断裂:从单县高韦庄向东北经单县、金乡到嘉祥的纸坊,走向北东,倾向南东,为第四纪不活动断裂。 3. 2 新构造运动 鲁西地区的新构造运动表现为以继承性的断裂活动和区域性的断块差异活动为主。鲁西地块主要呈现继承性的沉降。燕山运动开始形成华北拗陷(断陷),区内有北北东向的聊考深大断裂带,受深部活动制约,主要受中生代活动的影响,使山东平原(华北平原的一隅)下沉与鲁西断块分离,喜山运动使下沉区进一步演变,与华北平原连为一体。 中生代以来,主要发育近东西向与近南北向的两组断裂,形成网状构造格架,属新构造运动的产物。区域性峄山断裂使鲁西平原与鲁中山地分离,峄山断裂以西沉积新生代地层、厚度达数百米至1000米,最厚处可达2000―3000m,汶泗断裂与郓城断裂之间沉积厚度1200―3000m,表现为古近纪时期新构造活动较强烈,聊考断裂西盘下落。 新近纪以来,沉积物由东向西增厚,800―1000m等厚线在成武―曹县地堑盆地内弯曲,第四系沉积物覆盖厚度300―400m,从巨野古塔下两层埋没,巨野县古墓碑、鱼台县旧县城址被埋3―4m,菏泽城区埋深6―8m发现古墓、陶片、青砖,以及河床抬升,湖泊面积缩小,乃至消失等佐证,均说明该区新构造运动在继续之中。 3.3 地震 市域地震集中于聊考断裂和次级断裂交汇的应力集中部位。据已有地震的震中分析,该区地震集中于聊考断裂的下盘(上升盘),震源深度多在30―37km,属地壳与上地幔的结合部位。 二十世纪以来本区地震频度高,强度亦大,自1937年―2011年的74年间共发生MS≥5.5级地震四次,其中1937年8月1日发生在菏泽西南方向的7.0级地震和西北方向的6.8级地震伴有断裂活动,菏泽城西出现近南北向的地裂缝,冒出黑水(实为水和石油);1948年5月29日,菏泽西发生5.5级地震;在曹县东―成武的沉降带内,1977年曾发生4.8级地震,地震活动与曹县断裂关系密切。1983年11月7日菏泽西又发生5.9及地震;2001年7月6日发生3级以上的有感地震。地震活动与挽近期活动性断裂关系密切。 3.4 地层分布及浅部地层工程特性 市域基岩仅于巨野县东南独山出露,呈海拔60m弧形状分布,为奥陶系地层,深灰黑色,致密厚层灰岩,倾向北西,倾角7°,出露厚度30余米。隐伏于第四系之下的有奥陶系灰岩和石炭、二迭系煤系地层及古近系、新近系地层等。 3.4.1 第四系(Q) ① 全新统(Q4) 主要为冲、洪积相,间夹湖沼相沉积,由黄河与汶泗河形成。层底深度36―66m,菏泽城区以东27―43m。浅黄色、灰黄色、棕色至灰黑色。以粘土、粉质粘土、粉土和粉砂为主,含钙质结核。粉砂及粉细砂一般有1―2层,厚2―25m,顶板埋深0―10m,分布较稳定。间夹有1―2层淤泥或淤泥质土层,上部分布较稳定,厚3―14m,埋深2―20m,下部厚1―9m,埋深27―46m。 ② 上更新统(Q3) 市域西部主要为冲积、湖沼相夹洪积相沉积,岩性以黄、棕黄及黄褐色粉土为主,夹中细砂,次为粉质粘土及粉细砂,富含钙质结核及少量铁锰质结核,底板埋深120―156m,顶板埋深36―66m;市域东部以绿、黄褐色、锈黄色粉质粘土及混粒砂为主,夹有中细砂及粉土,富含钙质结核。局部有较大的钙质团块和少量铁锰质结核,底板埋深101―124m,顶板埋深27―43m。 ③ 中更新统(Q2) 冲洪积、湖相沉积。市域西部以棕、棕褐色为主,绿色次之的粉质粘土夹细、中细砂层组成,富含钙质结核和粒径为0.4―0.8cm的豆状铁锰质结核,底板埋深189―250m,顶板埋深120―156m;东部岩性由棕黄、灰绿色为主的粉质粘土、粘土夹八层混粒砂层组成,含较多的钙质结核和团块,局部地段钙质富集成半固结状的粘土岩,含豆状铁锰质结核,底板埋深172―246m,顶板埋深101―124m。 ④ 下更新统(Q1) 冲积、洪积、及湖相沉积。市域西部以杂色及棕色粘土、粉质粘土为主,夹有粉细砂、细砂层,具灰绿网纹,砂层中长石风化严重,底板埋深392―427m,顶板埋深189―250m;东部为灰绿色混粒砂、粘土及粉质粘土,含较多的钙质结核及团块,并有少量锰质结核,底板埋深386―419m,顶板埋深172―246m。 3.4.2 浅部地层分布及其物理力学性质 除巨野县东南独山出露小范围奥陶灰岩外,市域浅部地层为第四系冲、洪积的粘性土、粉土、粉细砂,间夹湖相淤泥质土,根据市域近年岩土工程勘察资料,按埋藏深度大致可分上、下两组。 3.4.2.1上组:该组分布广泛,底板埋深一般为9.00―11.60m,揭露地层为粉土、粘土、粉质粘土和粉砂等,为多层建筑或构筑物持力层,现分述如下: ① 粉土,灰黄色,黄褐色和灰色,稍湿―很湿,稍密―密实,多为两层,单层厚度2.70m―7.20m,局部夹有粘土或粉质粘土薄层。土的主要物理力学性质指标有:含水量(w)13.2-44.5%,重力密度(r)16.2-20.1kn/m3,孔隙比(e)0.641-1.086,粘聚力(cu)6.0-10.9kpa,内摩擦角度(φu)10.2-24.0度,压缩系数(a1-2)0.40-0.61 mpa -1。其工程特性随含水量的不同变化明显,具高“水敏性”,存在液化问题。 ② 粘土:红棕色、棕色、褐色及灰黄色,硬塑―流塑状态,为一、二层,单层厚度0.70m―3.40m,主要物理力学性质指标有,含水量(w)28.4-57.4%,重力密度(r)17.1-19.5kn/m3,孔隙比(e)0.808-1.288,液限(WL)27.6-64.0%,塑限(WP)17.8-33.2%,塑性指数(IP)18.0-30.8,液性指数(IL)0.21-1.11,粘聚力(cu)5.0-24.0kpa,内摩擦角(φu)3.0-9.6度,压缩系数(a1-2)0.15-0.63 mpa -1。 ③ 粉质粘土:棕色、棕灰色、灰黑色,局部夹粉土或粘土薄层,硬塑―流塑,为一层或二层,单层厚0.80m―6.70m,主要物理力学性质指标有,含水量(w)14.8-39.9%,重力密度(r)17.9-20.9kn/m3,孔隙比(e )0.641-1.086,液限(wL)24-52.5%,塑限(wp)13.8-37.2%,塑性指数(Ip)10.2-15,液性指数-0.30-1.13,粘聚力(cu)16.0-24.0kpa,内摩擦角(φu)9.3-9.8度,压缩系数(a1-2)0.11-0.70mpa-1。 ④ 粉砂:灰黄色,稍湿―饱和,成份以长石类为主,含少量云母,分选性、磨圆度良好,0.005-0.075mm含量32.3-36.6%,0.075-0.25mm含量63.3-67.6%,松散―中密状态,厚度4.60-6.00m,标准贯入试验(N63.5)6-17.0击,含水量(w)19.7-28.5%,重力密度(r)19.1-20.3kn/m3,孔隙比(e)0.580-0.734,粘聚力(cu)2.0-3.90kpa,内摩擦角(φu)10.0-22.0度,压缩系数(a1-2)0.07-0.10mpa-1,压缩模量(Es)17.26-22.88mpa。 3.4.2.2下组:区域均有分布,与上覆(上组)地层直接接触,揭露地层主要有粉土、粉质粘土、粘土及粉砂。多选作高层建筑及构筑物等的桩端持力层。分述如下: ① 粉土:灰黄色、黄褐色、褐黄色,湿―很湿,中密―密实,可分一层或两层,单层厚度1.55m―6.05m,部分夹有粉质粘土或粘土薄层。部分含钙质结核,土的主要物理力学性质指标有,含水量(w)22.6-36.4%,重力密度(r)19.2-20.6kn/m3,孔隙比(e)0.583-0.869,液限(wL)21.7-28.2%,塑限(wp)14.7-19.2%,塑性指数(IP)6.5-9.9,液性指数(IL)0.36-1.28,压缩系数(a1-2)0.09-0.27 mpa-1。 ② 粉质粘土:部分夹粉土或粉土薄层。褐黄色、棕黄色、灰黄色及灰褐色,软塑―流塑,揭露深度内为一层或两层,单层厚度0.90 m―5.50m,其主要物理力学性质指标有,含水量(w)19.1-38.1%,重力密度(r)18.2-20.3kn/m3,孔隙比(e)0.534-0.966,液限(wL)24.0-52.5%,塑限(wP)13.8-37.2%,塑性指数(IP)10.1-16.4,液性指数(IL)-0.27-1.29,快剪粘聚力(c)14-52kpa,内摩擦角(φ)5-19.6度,压缩系数(a1-2)0.08-0.39mpa-1,压缩模量(ES)4.95-15.09 mpa。 ③ 粘土:棕色、棕黄色、棕灰色和灰色,硬塑―流塑,部分含钙质结核。厚度1.70m-2.90m,主要物理力学性质指标有,含水量(w)26.3-45.0%,重力密度(r)17.4-18.6kn/m3,孔隙比(e)0.964-1.225,液限(wL)30.8-65.1%,塑限(wP)35.0-39.8,塑性指数(IP)20.3-29.8,液性指数(IL)0.01-1.52,快剪粘聚力(c)49-54mpa,内摩擦角(φ)4-13度,压缩系数(a1-2)0.29-0.50 mpa-1。 ④ 粉细砂:灰黄色、棕黄色,很湿,成分以石英、长石为主,分选性,磨圆度良好,粉细砂层中夹有粉土或粉质粘土薄层。中密―密实,单层厚度3.90m―11.30 m,标准贯入试验(N63.5)12-39击。 3.4.3 特殊岩土 3.4.3.1软土: 菏泽的特殊岩土主要表现为软土,包括淤泥和淤泥质土。市域埋深变化较大。一般埋深5―10m,左营至陈坡一带埋深大于10m,东明、菏泽至巨野以西部分埋深小于5m,单县以南及曹县以北局部埋深2―5m,呈软塑―流塑状态,单层厚0.30m―3.60m。主要物理力学性质指标有,含水量(w)30.1-54.5%,重力密度(r)16.7-17.4kn/m3,孔隙比(e)1.036-1.526,液限(wL)27.9-54.0%,塑限(wp)19.3-30.9%,塑性指数(Ip)19.2-25.6,液性指数(IL)0.83-1.36,粘聚力(cu)5.50-9.50kpa,内摩擦角(φu)3.0-6.0度,压缩系数(a1-2)0.38-1.14mpa-1,压缩模量(Es)2.10-2.96mpa。工程性质较差或很差。 3.4.3.2 填土: 根据物质组成和充填方式,可分为素填土、杂填土和冲填土等。 随着城市化的发展,菏泽城市建设加快,道路拓宽,旧城改造,许多坑塘、洼地被填,填土几乎遍布城区,厚度0.50-3.0m;沿黄地区用水力带动泥沙等冲填的,厚度达6-8m左右,黄河大堤外侧用冲填土淤积达10.5m。这种土大多不能直接利用,需换填或处理。 4 市域水文地质条件 工程地质与水文地质密不可分相互依托,且相互作用。水文地质条件中,地下水为其主导作用。在评价地下水对工程的影响时,则依据工程的特点、环境条件和气候条件等分析地下水位、水质及动态变化等对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。 4.1 全新统潜水―微承压含水岩组 全新统含水岩组,依据流水地貌的特征可分为:古河道主流带―淡水丰富地段,主流带与边缘的过渡带―淡水较丰富地段和边缘及河间地带―淡水贫泛地段。 ① 中部古河道带―淡水丰富地段:自东明县码头起,经牡丹区向东北至郓城县黄堆集一带,宽约10km,岩性以粉细砂、粉砂为主,往东颗粒渐细,砂层累计厚度大于15m,东部稍薄,涌水量一般在40m3/h以上,部分大于60m3/h,以HCO3型水为主,局部有Cl化物型水分布。 ② 主流带与边缘的过渡带―淡水较丰富地段 分布于主流带古河道两侧的过渡带中,以粉砂及粉土为主,颗粒细,厚度小,涌水量20―40m3/h或更小,以HCO3型水为主,局部出现Cl型或SO4型水。 ③ 边缘及河间地带―淡水贫乏地段 在巨野、成武及单县的北部为黄河冲积与汶泗河冲积扇前缘的迭加部位,所含粉细砂层较薄,累计厚度一般小于5m,富水性甚差,但部分地区沉积含钙质结核的裂隙粘性土,构成该地区特殊的含水部位,涌水量随裂隙发育及地表水补给的程度变化较大。水质以HCO3型水为主,局部为SO4型水。 4.2 浅层地下水运动特征 浅层地下水的运动条件通常受地层岩性、地形、气象及水文因素所制约,而各因素所起作用程度视地下水类型的不同亦有差异。 浅层地下水的补给来源主要为大气降水,黄河及黄河古道的侧向补给,而引黄灌溉和汛期河道的充盈也是浅层地下水的补给来源之一。域内浅层潜水水力坡度一般为0.2―0.3‰,东部及东北部仅为0.1―0.15‰,地下水运动滞缓,迳流条件较差。随着工业的发展和城镇人口的增加,人工开采地下水及工程施工降水是潜水主要排泄方式之一,另外有地下迳流排出区外,垂直蒸发排泄等排泄方式。 4.3 浅层地下水的埋藏条件 市域地下水主要接受大气降水补给,地下水位埋藏较浅,小于2m,局部2―4m,或4―6m,地震中地震烈度为7度或大于7度时,易产生饱和砂(粉)土液化问题。随着城市建设的飞速发展,深基坑等地下工程的建设,浅层地下水的存在对施工安全也起着至关重要的作用。浅层地下水的水质较好,一般具微腐蚀性,局部水质对混凝土结构或对混凝土结构中的钢筋有弱或中等腐蚀性。 5主要工程地质与环境工程地质问题 区域工程地质中,影响市域的主要问题概括起来有:地震问题;资源开采引起的环境工程地质问题;地面沉降;环境保护工程地质问题等。 5.1地震效应 市域地震活动频度比较高,强度亦较大,由地震引起的砂土液化、地裂缝、震陷、地基不均匀沉陷等工程地质现象,将导致工程建筑物的损坏甚至倒塌,破坏性较强。 ① 不稳定地震危险区:聊城―兰考深大断裂带,本区地段。 ② 震中较密集区:牡丹区―东明一带,地震震级为5―7级,地震烈度7―9度,设计基本地震加速度0.15g,考虑应力集中及震级的瞬时性,牡丹区、东明、鄄城应引起重视,在该区应加强地震监测工作,并必须采取相应防震减灾措施。 大量的历史地震记载表明,地震造成的地面破坏是带有明显的量化性。例如许多强震区在历次地震中都在同一个地区,同一场地甚至同一个部位重复发生震灾,发生液化、喷水、冒砂的现象。建筑物在多次强震中在同一地区重复出现破坏。震害效应的重复性说明,它是在一定的地区地质地形条件下,在一定的场地与地基的土质岩性、微地貌等的综合影响下,产生的必然反应。 市域抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,其中东明、牡丹区、鄄城为0.15g,为中软场地土,场地类别为Ⅲ类,特征周期为0.45s或0.55s。局部如郓城等地零星分布Ⅳ类场地,特征周期0.65s或0.75s。由于上覆非液化层过薄,且场地分布有饱和的粉土或粉砂,具有地震液化的可能性。 市域地下水位埋藏浅,部分埋深只有1―2m,丰水期甚至更浅,粉土和粉砂的粘粒含量偏低(3-6%),且标准贯入试验的锤击数多为3―15击,部分场地土呈现轻微―中等液化。按照建筑抗震设计规范的要求,不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。本区当液化指数小于4时,原则上浅基础多采取基础和结构处理的措施。 5.2 资源开采引起的环境工程地质问题 资源开采在区内主要表现在石油开采、煤田开采和地下水资源开采等方面。 5.2.1 石油、煤田开采 当石油、煤田开采后,未进行回填的采空区,其围岩逐渐破坏,在上层岩体荷重的作用下,采空区将产生自然坍塌,导致地表下陷、积水、地面建筑物产生裂缝、倾斜、路基变形、地貌改观,引起当地生态环境的改变。需重视对石油、煤田区的调查、研究,并积极采取防治措施。如煤田开采放顶引起的地面不均匀沉陷,矿山开采和排水疏干引发的地面坍陷等;所以应加强对压覆地质的研究,对主要交通干道和住宅区的保护,研究压覆区合理保护的范围及措施。 5.2.2 地下水的开采及地面沉降 随着地方工业的发展,水资源的开采量不断增加,加之地表水体污染的日趋严重,地下水成为人们生产和生活用水主要来源,由于开采量过大,形成区域性下降漏斗;另外,随着城市建设的迅猛发展,地下设施的建设也愈来愈广泛,施工降水也已成为浅层地下水位下降的又一重要因素,为便于施工继而将上部含水层疏干,土体在上覆荷重的影响下,孔隙体积不断变小,将引起缓慢的地面下沉,由每年1―2mm,增加至10mm或更多,沉降范围不断扩大,对环境产生不利影响。 5.3 环境保护工程地质问题 环境保护工程地质的重点为城市环境工程地质问题,随着近代工业的快速发展,环境保护未能同步跟进,工业“三废”不达标排放,引起地表水体和地下水的污染问题较为严重,这是当前工业发展中的主要的环境工程地质问题。应在统筹规划下合理布局、积极防治工业“三废”和生活污水的排放治理。制订合理开采地下水资源的措施,避开短期行为,搞好环境保护,造福人民。 5.4 水、土侵蚀性工程地质问题 5.4.1 硫酸盐、氯化物和侵蚀性CO2水 市域侵蚀性水一般为硫酸盐含量500―1000mg/l,氯化物含量较高,呈零星分布,多出现在东明、曹县、巨野和牡丹区等地,常对混凝土产生弱腐蚀性,干湿交替作用时对混凝土中的钢筋产生弱腐蚀性。 5.4.2 盐渍土的工程地质问题 表层土壤产生盐渍化,地下水矿化度高,土壤的含盐量高,土的力学性质随着盐分程度而变高,盐类遇水溶解,力学强度降低,地基土产生溶蚀作用,土的夯实密度降低,建筑基础的稳定性降低,重盐渍土对混凝土和金属管道具有一定的腐蚀性。市域经引黄灌淤,绝大部分盐渍土都已改良。 6结语 本文在搜集资料,结合本院岩土工程勘察大量资料的基础上,通过对市域地层、地质构造、工程地质岩组分布,浅层孔隙含水岩组地下水补给、径流、排泄等水文地质条件的分析、研究,初步查明了菏泽市域水文地质工程地质特征,提出了主要的工程地质、环境工程地质问题。阐述了区内的新构造运动特点,地震效应及水、土的腐蚀性等问题。为菏泽城镇建设发展规划提供了较为详细的资料。 由于本人水平有限,对资料的分析研究还不够全面,有关问题阐述不够具体,在今后的工作中将加强该项工作的研究。 水文地质工程地质勘测论文:水文地质工程地质工作中基础地质调查的重要性分析 【摘 要】经济的迅速发展和产业的不断扩大为工程建设的发展赢得了良好的发展机会和广阔的发展市场,随着人们生活水平和生活质量的提高对项目工程的质量有了更高的要求;水文地质工程作为整个建筑工程的重要组成部分在一定程度上直接影响了整个工程的质量,为了保证水文地质调查分析的正确性和全面性,加强地质工作中基础地质的调查也显得格外重要。本文简单的介绍了水文地质工作中基础地质调查的内容,分析基础调查的重要性,并且提出加强接触地质调查的措施,以供参考。 【关键词】水文地质工程;地质工作;基础地质调查;重要性分析 随着我国工程建设的逐渐兴起,水文地质的勘查逐渐成为社会关注的焦点,基础地质调查作为水文地质工作中的关键部分在一定程度上直接影响了整个水文地质工程的效果和工程建设的质量;为了保证水文工程的质量和经济效益,就需要加强基础地质的勘查,降低水文地质问题而带来更多的安全隐患和经济危害。近年来我国的水文地质工作在经济不断发展的背景下有了进一步的提升,但是面对我国地形多样、地表复杂、地质丰富等情况,水文地质的调查还存在一定的问题,那么立足基础地质的调查分析也就成为了社会发展的必然选择。 1 水文地质工作中基础地质调查的内容 1.1 水文地质类型 水文地质主要是指地下水的各种变化和运动现象,水文地质的调查包含各方面的内容,比如说地下水的分布和形成规律,地下水的物理性质和化学成分等;地下水的情况具有一定的差异,包括水资源种类的不同、地下水埋深情况的不同、流动方向和位置分布存在差异等,在进行技术地质调查时要根据不同的情况进行分析。例如地下水所属的层次不同,表现的类型存在不一致的情况,在对水文地质的类型进行调查时首先要掌握每个水层之间的联系,根据水层之间的联系对地面水资源的联系状况进行分析和判断,从而更准确的获取信息。 1.2 掌握施工地区域的水文地质状况和地下岩层特点 水文地质状况和地下岩层在一定程度上直接影响了整个项目工程的施工情况,所以要进行严密的检测。水文地质情况包括水文地质的条件变化情况、水文地质工程的环境影响、可能引发的地质灾害等情况都是基础地质调查的重要内容;地下岩层的调查包括地下岩层的分布情况、地下岩层的结构以及地下深处岩层的错动情况都是工程建设的重要参考,所以在基础地质的调查中要对地下岩层的情况进行准确的检测。 1.3 将水文地质工作和工程密切联系 水文地质工作的最终目的是为工程的施工提供一定的数据参考,从而为工程的质量提供一定的保证,所以要很据工程的实际情况对水文地质进行深入的调查和分析。例如在掌握地下岩石的水资源分布情况时还要利用先进的科学技术对水资源和建筑工程的人为因素进行预测,对影响进行分析;在掌握地下水位情况时,除了掌握地下水的基本运动之外,还需要考虑特殊水位对工程的影响以及对可能 出现的问题进行分析,有效的将水文地质工作和工程联系起来,从而更好的体现水文地质工程的经济价值。 2 水文工作基础地质调查的重要性 2.1 了解水位上升 地下水位的上升受到多方面因素的影响,最主要的就是地质因素的影响。地质因素具有一定的复杂性,包括水层结构、岩体的分布等,通过对这些地质因素的调查分析更好的了解水位的上升情况,而水位的上升在一定程度上对工程的施工造成了严重的影响,例如在对水文地质的情况进行调查时发现含水层的颗粒较小,有较强的渗透性,在覆盖面土质疏松的情况下出现了渗透的现象,如果在这种情况下出现了潜水位上升的情况,工程的质量就会受到很大的影响,尤其是含水层的水流方向发生了很大的变化,水的渗透性逐渐降低,从而导致滑移、崩塌等地质灾害层出不穷。对这些地质情况进行严密的勘查可以为工程的施工提供一定的参考数据,避免这些问题造成更大的经济损失和安全问题,所以水文工作中基础地质的调查对水位上升的调查以及工程的质量是至关重要的。 2.2 地下水位下降 地下水位的下降不仅会对水文工程的施工造成严重的影响,还会造成严重的生态危害。例如地下水位下降后水文地质工程会出现地面下沉的情况,工程的结构会受到严重的影响;另一方面地面的下沉会使地下水受到严重的污染以及地下水干枯等,给人们的生活环境带来了极大的破坏。基础地质调查可以清楚的掌握地下水位的下降情况,并且对地下水位进行深入的分析,采取相应的措施,降低工程的经济损失。 3 加强水文地质工程工作中基础地质调查的措施 3.1 重视岩土水理性质的测试和研究 在科技大发展的背景下,越来越多的高新产品投入使用,那么在进行水文工程基础地质的调查时也可以借助先进的设备和仪器对地面的岩土和地表水的情况进行深入分析,并且对地表水在相互作用时体现出的性质进行实验,从而保证测试结果的准确性。例如2014年某市在进行水文地质工程时,采用渗透实验的方式对岩土的水理性质进行测试,并且借助了GDS高级土工实验仪器,从而保证了测试结果的准确性。 3.2 分析方法和分析理念的更新 首先水文地质具有一定的复杂性,在进行基础地质的调查时会有一定的难度,其次水文工程在社会不断发展的背景下有了进一步的发展,对其有了更高的要求,分析方法和分析理念应该跟随时代的步伐不断更新,例如用统计学的分析方法对地质情况进行勘测,从而保证分析的准确性和科学性。 3.3 灵活使用物理勘测方法 物理勘测方法是现代化的勘察方式,利用物理学的知识对地质情况进行严密的检测,不仅能够有效的调查地质环境以及水文地质情况,还可以降低问题出现的可能性,例如2014年某市的水文地质工程采用激化法以及高密度电力法对基础地质进行调查,将基础调查的深度和分辨率进行有效的结合,勘测的结果没有较大的误差,从而保证了水文工程的质量。 4 结束语 综上所述,水文地质工程作为的各项工程施工的前提,在一定程度上直接影响了整个工程的质量,随着工程建设的不断发展,水文地质工程的兴起也就成为了顺应社会潮流的必然趋势;基础的地质调查作为水文地质工作的关键对整个水文地质工程起着至关重要的作用,那么加强基础地质的调查也就显得格外重要了。笔者提出,水文地质的分析具有一定的复杂性,包含多方面的内容,其中基础地质调查是最基础也是最关键的部分,为了保证工程建设的质量和安全需要融入更多的先进技术和时念,使其更好的发挥水文工程的经济价值。希望通过本文的简单分析,能够帮助相关工作人员更好的开展工作。 水文地质工程地质勘测论文:水文地质工程地质环境地质的科技发展趋势 摘要:建筑工程的增多和气候的异常,无数的地质灾害发生愈加频繁,严重威胁着人们的生命财产和居住环境。文章分析水文地质对地下水对岩土及工程的影响及危害,探讨对如何进行有效预防。 关键词:水文;地质;工程;环境;科技;发展 引言 水文地质既是岩土工程勘察组成的一部分,又直接影响了岩土工程的特性和质量,甚至还影响到建筑的安全性、稳定性和耐久性。因此在岩土工程中不仅要弄清水文地质和岩土工程之间相互作用的关系,还需要评价地下水对岩土体和建筑的产生的影响。 一、水文地质问题在工程地质勘查中的重要性 在对岩土工程进行勘查以及施工过程中需要对岩土工程周边的水文地质进行仔细的勘察,而有些工程施工单位在工程施工过程中最容易忽视对工程周边进行水文地质勘察。工程地质情况在很大程度上是受水文地质情况所决定的,因为岩土体中含有地下水,地下水可以对岩土体产生直接的影响,而且水文地质条件对于岩土工程的稳固性有非常大的影响。一些工程施工单位在进行工程勘察的过程中仅仅是对工程周边表面的水文地质进行勘查,而没有对地下的水文地质条件进行勘查,这样便使得工程勘察工作没有达到很好的质量,在工程建设过程中,或者建设完成之后,可能发生由地下水而导致的工程危害。为了保障工程的安全性和稳固性,则需要在工程勘察过程中加强对水文地质问题的勘察。 二、工程地质勘察中水文地质的危害 不管是地下水位的升降变化,还是动水压力,都会在一定程度上危害到岩土工程。主要有两方面的原因会造成地下水水位的变化,分别是天然引起的和人为引起的。如果地下水位有着较大的变化,超出了规定的限值,那么就会导致大量岩土工程质量问题的出现,促使危害的形成。一般情况下,可以将水文地质的危害分为三种情况: 潜水位上升造成的危害: 附近河流、水库以及湖泊等水位的升高,都是在一定程度上升高潜水位,此外,一系列灌溉工程的渗漏问题也会升高潜水位,比如工业废水、给排水管道、引水渠道等等,通过调查发现,潜水位的升高,会对建筑物的质量产生严重危害;具体体现在这些方面,潜水位的升高,会降低建筑 物地基硬度,土壤的含水率得到增加,这样土壤的强度可能就会达不到要求,建筑物的沉降变形问题容易出现。潜水位的升高,会导致砂土出现饱和情况,这样地震液化问题就容易出现,发生一些流砂或者管涌问题等。因为潜水位的上升,斜坡的临空面会降低本身岩土的力学性能,导致滑移或者崩塌等现象的发生,正常功能会丧失掉。还会促使有浸水现象发生于建筑物的地下室,对于其正常使用产生不利影响。 地下水位下降给岩土工程造成的危害:通常情况下,是人为原因造成了地下水位的下降,他们大多是出于自身利益考虑,将地下水抽取出来进行补给,将矿床疏干,以便更好的采矿。地下水位如果出现了很大的下降,就会导致一系列地质灾害的发生,比如地面沉降、地裂以及地面塌陷等等,水质恶化以及地面塌陷等也是容易出现的地质灾害,严重影响到人们的日常生活,还会在一定程度上危害到环境。 地下水位波动给岩土工程带来的危害:很多的因素都会引起地下水水位波动,比如气候季节的改变、河流湖泊的改变以及水库水位的变化等等;通过调查发现,地下水位的波动会给岩土工程带来严重的危害,具体表现在这些方面,一是地下水水位的波动会压密土体,再加压土体,会增加其密度;二是建筑物基础建筑材料的腐蚀程度会得到增加;三是地下水水位波动太懂,木桩的干湿度会出现不断更替的状态下,这样木桩腐烂情况就会加快,泥炭土的危害会更加的大。四是在一些含盐地层,比如钠盐层或者石膏地层等,溶解情况就会发生,进而使建筑有很大的位移发生。五是地下水水位的变化,会导致岩土出现胀缩变形情况,且这种变形是没有规律的,如果水位变化比较的频繁,岩土胀缩变形情况也会频繁的发生,并且会加大胀缩的幅度,导致地裂事故的发生,给建筑物带来一定程度的破坏。如果地下水是处于自然状态下,只有十分微弱的动水压力作用,那么破坏情况一般不会发生;但是如果在工程活动中,如果天然平衡条件被认为的进行了改变,或者受到了动压力的作用,就会给岩土工程造成很大的危害,导致一系列灾害的发生。 三、地下水对岩土工程的影响 (一)流沙现象。在岩土工程中,毁灭性的流砂现象是岩土工程的禁忌。如果挖掘地面低于地下水位,如果不是降水作业,地下水头大于基座,地下水向上渗流是可能的,水底的流砂现象将给施工带来极大的不便和困难,甚至影响附近的建筑安全。 (二)沙土振动液化。沙土饱和后,由于运动使它变得致密,导致土壤孔隙水压力增大,沙土颗粒之间有效应力降低,抗剪强度降低。通过周期性振动,土壤孔隙水压力增加,严重者可完全抵消沙土颗粒之间的有效应力,悬浮状态下的沙土颗粒接近液体性质,土壤液化。如果沙土液化,通常会在地表裂缝处冒沙或是喷水,导致地基失去作用而发生沉降。 (三)地下水的腐蚀性。在沿海地下水中,镁离子、氯离子和硫酸根离子的浓度相对较高,会导致钢筋混凝土的腐蚀。 四、地下水对岩土工程的危害 (一)水文地质评价内容分析研究 调查以往的工程地质勘察报告发现由于很多土木工程在进行设计和施工时没有考虑到水文地质的影响进而导致很多例因水文地质影响而造成建筑工程的建筑物开裂以及基础下沉等工程事故的发生。因此为了保障人员和财物的安全在进行工程地质勘察时应充分考虑水文地质的影响。 (1)在进行工程地质勘察时应对勘察范围内地下水的天然状态和天然条件下的影响有详细的了解进而预测地下水在人为工程施工中的具体变化情况以及地下水对建筑物和宕土体的作用效应。 (2)在调查水文地质时应根据实际建筑工程的需要能够根据实际情况提供相关水文地质的详细资料。 (3)从工程角度分析地下水对宕土工程的反作用并能够根据实际的工程情况对地下水提出不同的评价标准:①对于在宕土工程地基施工范围内的土质存在饱和、松散的粉土、粉细砂的情况应考虑到可能产生管涌、流砂、潜蚀以及地震液化等情况;②对建筑场地的承载部位地质选用膨胀土、残积土、强风化宕以及软质宕石等宕土体的情况,应预测上述宕土体由于地下水活动可能发生胀缩、崩解以及软化等现象。 五、水文地质勘察中的地下水问题及相应措施 (一) 地下水的测量及存在的问题 一般情况下,岩土工程勘察中,地下水的测量与计算方法通常为钻孔。通常是通过钻孔提取岩芯后 0.5 h,测量孔内水位;有条件的,还可测量终孔后24 h 的水位,测量稳定的地下水位。然而,这种方法对于只有含水层贯通的地层是合理的;对于含水层不贯通的地层和局部不透层水的地层,则存在很大的漏洞,为以后的工程设计和施工造成很大的弊端。 (二) 解决地下水问题的措施 为了更准确的测出地下水位,准确找出透水层,可采用分段钻进法进行测量。具体方法如下:1) 设计好每天钻进的工作量,循序渐进。2) 每天钻进工作结束后,可将孔中水抽干。第二天开钻前再测量水位,以明确该地段含水的稳定性。 3) 如果上部地层都不含水,可以一直这样进行下去,直到发现含水层。如果上部已有含水层,可将水抽干,把测量段暂时密封起来,第二天再测量,以查明该地段的水压大小,含水性与水位的稳定性。 一般情况下,岩体完整段一般不含水。节理、裂隙密集段可能无水,也可能有水。通过以上的周密测量,可以把地层分为不含水段与含水段,再结合地球物理勘探仪,准确确定出地层的含水带,从而根据含水带的分布特点,结合裂隙渗透的原理,来准确判断地下水对岩体稳定性的影响。 结语 综上所述,准确的水文地质评估,明确的岩土水理性质,以及对地下水的全面勘察和正确处理,不仅使工程岩土勘察工作的可靠程度大大提高,而且还能更好地用岩土体的潜在能力,为人类的居住环境的长治久安做出重大贡献。
探讨工程地质勘察中水文地质的影响:工程地质勘察中水文地质问题的危害分析 摘 要:随着时代的进步,经济社会的飞速发展,我国的经济水平得到了不断的提升,也提高了人们的生活水平和生活质量。这样相对的工程建筑越来越多,工程质量直接关系到人民生命财产安全和社会的稳步向前发展,所以必须保证工程质量。地质勘察工程中水文地质工作起关键性作用。 关键词:水文地质;地质勘察;危害措施 在工程地质勘察中,水文地质勘察起着很重要的作用,是工程地质勘察中的重要组成部分,同时存在着重大的危害性。工程中水文地质的勘察直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果,工程质量的达标情况直接影响到工程整体的安全性、实用性和工期延长性。工程中地下水是影响地质土壤环境和基础岩石环境的主要因素,所以要加强对水文地质危害问题仔细分析,做好预测研究,把有可能带来的危害扼杀在摇篮中,确保工程地质勘察的作用。利用科学先进的技术对水文地质危害进行有效的预测和建设。 一、工程勘察中水文地质性质问题勘察的内容 1.预测地下水对工程的影响 在工程地质勘察中根据工程项目实际存在的水文地质的问题情况,正确的科学分析预测地下水对整个工程及岩土方面的影响。从而有效有预防地下水可能对工程带来的危害,并且做出应急方案。工程地质对水文问题的勘察要因地制宜,根据其岩土的实际情况,客观的实际的给予预案。还要考虑到表层水给工程带来的危害问题。所以,无论是地下水还是表层水都会对工程带来不同程度和不同方面的危害影响,确保工程能顺利完成。 2.预测工程地基承受地下水压问题 勘察工程中水文地质给工程下部地基带来了危害现象。这种危害现象有可能工程地基受地下水压直接造成不同程度的下沉或毁坏,所以在地质勘察中因水文承压水对工程带来的危害进行评估和预算。施工前如不进行实际承压方面的数据,地基建设时承受不了地下水对基的压力,影响施工进度。 二、工程勘察中水文地质的危害 程地质勘察中水文地质影响着整个工程的进程,其水理性质对建筑物的稳定性和安全性带来了直接危害,所以在工程施工前,要对工程水文地质中带来的危害进行有效的科学的勘察。 1.地下水对工程的危害 工程中地质勘察水文问题的基本危害是地下水。地下水无论是上浮或下降都会对工程带来影响,造成工期的延长和经济上的损失。危害性质有以下几个方面:(1)腐蚀性:整个工程中管道、钢筋、水泥都会受到地下水的腐蚀,使整个工程遭破坏。(2)渗透性:由于受到外力的冲击作用,水就会对土壤和岩土进行渗透和破坏,至使整个工程出现不稳,表面水会对基础物、地下室进行淹没。地下水的下浮会对建筑物造成地裂,倒塌等危害性问题。(3)膨胀性:岩土受到地下水的影响会对其造成裂缝、表面膨胀,因为吸水后的岩土会发生变化造成体积扩大,对工程和人类赖以生存的生活环境造成危害。 还要预防工程周边的因素带来的危害如:山坡、边坡等。周边地理因水文因素带来的山体塌方,岩土下滑等。地下水的下降也会难工程带来危害,造成地裂,工程整体下沉使建筑的稳定性受到威胁,所以必须建立科学的预防方案。 2.地下水压力给工程带来的压力 地下水是自然的成品,地下水压一般情况下不会给工程带来影响,很多情况是因人为问题造成的,在施工中不按作业标准,就直接破坏了自然地下水的平衡状态,造成地下水压力危害,在地下水的压力作用下可能引起工程倒塌,使工程的稳定性受到威胁。地基是工程的核心,是承载整个建筑的基石,如果地基没有打好,整个工程就没有质量保证,大大降低了工程的使用期限,所以必须保证地基的稳定性。施工中高度重视因水文地质问题及地下水压力带来的危害。 三、工程地质勘察中水文地质问题的危害措施 1.工程中给地质勘察水文地质问题制定标准。 工程地质勘察工作是一项既复杂又具体的工作,具有专业知识性,在我国现在已经有一套科学完整的技术方案和规章制度。这样有效的保证地质勘察的科学性,合理性和安全性。具体的规章制度对勘察水文地质时出现的各种情况都会做出预防,是工程勘察中的依据,在工程勘察中起到了保驾护航的作用。 在工程勘察地质工作中工作人员对工作地质勘察规章制度并不专业,工程地质勘察水文地质工作只是凭经验,直接给工作地质勘察中水文地质问题带来了危害性问题,知识的不专业性,规章制度的不掌握性,阻碍了作用的发挥。所以工程地质勘察人员必须高度加强对地质勘察中规章制度的掌握,从而全面提高勘察地质水文工作中的技术水平,保障工程地质勘察工作中的安全性,专业性和有效性,以实现预防工程中水文地质问题的的危害性。 2.工程中加强对地下水状态的掌握和监测 工程中地质勘察水文地质问题的核心工作是地下水全方面的因素。勘察中确立水文地质勘察标准,根据标准进行适时适地的勘察。监测地下水的状态,确定地下水的位置,测量地下水的压力和它的变化规律及腐蚀性等。从而全面预防因地下水给工程带来的影响,要考虑到建筑材料的质量性质和地基的承压力是多少等,以便做出对地基塌方和管道断裂的判断,制定防治措施,可采取,控制地基的深度,使地基做到保持一定的隔水标准,避免发生突涌的危害问题。还要采取降低地下水的压力和提高建筑物的承受压力,如加设排水孔,使承受水压的水位有一定的降低等。 3.工程周围地质情况的危害措施 工程勘察中周围水文地质的危害也要高度重视。在工程勘察中除了要加强对工程自身的安全做到保障,还在对其周围的地质水文问题做出有效的措施。有山体的地方要加强对山体滑落制度措施,做出有效正确的实际数据等。 总之,工程中的水文地质勘察是地质勘察中的核心问题,对建筑工程的安全性和稳定性具有保证性作用,建筑工作者要高度重视,利用专业的技术规章制度对其进行有效的预防和对工程的危害进行控制,做好水文地质勘察工作。水文地质勘察工作是一项艰巨的、长期的和全面性的工作,因此要求工作者对其要全面正确的认识,认真的学习新技术知识,不断的创新和积累经验,提高在水文地质勘察中的专业技术水平,为建筑安全提供安全性保障,在真正意义上做的防患于未然,为人类提供安全的生活环境。 探讨工程地质勘察中水文地质的影响:浅谈工程地质勘察中水文地质勘察 [摘要]本文主要对工程地质勘察进行了概述并阐述了水文地质勘察工作的内容,并分别从水文地质评价内容、岩土水理性质以及地下水引起的岩土工程危害三个方面阐述了水文地质问题在工程勘察中的重要性。 [关键词]水文地质 工程地质勘察 1工程地质概述 工程地质勘察是为了查明各种工程地区的地质状况,评价工程地区内的各种地质问题,预测工程实施过程中可能出现的地质变化以及对工程的影响,选择最优的施工地点,并对针对施工地区的不良地质问题提供解决方案,确保建筑工程的施工及正常使用。 而水文地质勘察作为工程地质勘察中一个重要板块,在《岩土工程勘察规范GB50021-2008》中,明确了地下水的勘察要求、水文地质参数的测定、地下水作用的评价;但在实际工作中,水文地质问题常被忽视,勘察人员都注重工程条件、地基条件和场地条件的勘察,而忽视对水文地质条件的勘察,水文地质被认为是象征性的工作,只简单对水文地质条件做一般性评价。 2水文地质勘察的主要内容 2.1水文地质测绘 水文地质测绘是水文地质勘察的基本方法之一,是一项基础性的调查工作,主要是通过野外填图来完成。(1)查明勘探区地质、地貌、水文、气象的基本特征;(2)确定各时代地层的岩石含水性质,地下水类型,划分含水层与隔水层;(3)阐明区内地下水补给、径流、排泄的地质、地貌条件及地下水动态一般将征;(4)评价含水层的富水性与区内地下水资源概况及其开采条件;(5)初步阐明区域地下水化学特征及其形成条件,调查地下水污染情况。 2.2地球物理勘探 物探在水文地质勘察中起着重要作用,具有效率高、成本低、速度快的优点。在水文地质勘探中常用的地面物探方法有电测深法、电剖面法、自然电场法、浅层地震法、α―径迹法等。 2.3水文地质钻探 (1)揭露含水层,探明含水层的埋藏深度、厚度、水头,查明含水层之间的水力联系,并验证测绘与物探的成果;(2)进行各种抽水试验、注水试验等水文地质试验,确定含水层的富水性及各种水文地质参数;(3)采取岩土样和水样,确定含水层的水质,测定岩土物理和水理性质;(4)利用钻孔可长期监测地下水动态或将钻孔作为开采井。 2.4水文地质试验 在野外条件下,对地下水进行定量及定性研究的重要手段,水文地质试验的种类有:抽水试验、渗水试验、注水试验、地下水流向和流速的测定等等。 2.5地下水动态观测 作为水文地质勘察的一项重要内容,地下水动态观测是在布置钻探和水文地质试验时,就要考虑到保留一部分钻孔用来进行长期观测,定期测定地下水的水位、水质和水温,以便为以后地下水资源评价或其他水文地质计算提供资料。 2.6实验室分析 水文地质勘察过程中,要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等。 2.7编制水文地质报告和图件 地质报告应正确地反映实际的水文地质条件,对要求解决的问题给出答复。图件即一系列的水文地质图,水文地质图根据勘察的目的和要求的不同而不同,常见的有综合水文地质图、地下水等水位线图、岩石含水性图等等。 3工程勘察中的水文地质问题分析 3.1工程勘察中的水文地质评价内容 (1)重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施;(2)密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料;(3)查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用;(4)从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 3.2岩土的水理性质 岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。其主要水理性质及其测试办法:(1)软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。(2)透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定干岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。(3)给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。(4)胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 3.3地下水引起的岩土工程危害 (1)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水的大幅度下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。(2)水位上升引起的岩土工程危害有:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。(3)地下水频繁升降对岩土工造成的危害。地下水升降变动带内由于地下水的强烈交替,会将土层中的易容物成分淋失,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。(4)地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。 4工程勘察中水文地质危害的应对措施 4.1重视地下水埋藏状况的调查 在调查中,要明确调查的重点,设置必要的调查指标体系,弄清地下水的类型、补给及排泄条件、地下水位、水位变化幅度及规律,在此基础上,对地下水对建筑材料的腐蚀性进行评价,涉及到基坑工程的还应做抽、压水试验,调查土层的渗透性质等。预估地下水可能带来的突涌、流沙或管涌等潜在的威胁,制定出有效和可行的防治措施建议。 4.2加强对工程地质勘察规范或规程学习 工程地质技术人员必须要高度重视规范、规程,了解和熟悉其要求,这样才能在开展工程地质勘察时做足工作量布置,设置足够的原状土样测试数据、及时划分抗震地段。通过研读规范、规程,工程地质管理者和技术人员在吸收文件的相关规定后,能不断地充实和提高理论水平和实践操作能力。 5结语 工程地质勘察中水文地质是一项十分重要的工作,应该得到充分的重视。随着工程勘察技术的发展,切实做好水文地质工作将对工程地质勘察以及地质灾害防预水平的提高起着极大的推动作用。 探讨工程地质勘察中水文地质的影响:工程地质勘察中水文地质问题 [摘要]一直以来,水文地质问题都是工程地质勘察与设计施工的重要环节,但却又常常被人忽视。由于地下水是岩土体主要的组成部分,所以,对岩土体工程特性也会产生直接影响,同时也是最基本的基础工程地质环境。因此,本文在认真分析工程地质勘察中的水文地质勘查要求,找准影响因素的基础上,以基坑地下水的控制为例,具体分析了工程地质勘察中的水文地质问题。 [关键词]工程地质 勘察 水文地质 在工程地质勘察中,除开水文物质性质之外,水文地质问题同样不可忽视,尤其是其岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害,如果不重视,必定会影响建筑物的稳定性与寿命周期。所以,针对水文地质问题,采取有效措施,才能满足工程地质勘察要求。 1工程地质中勘察水文地质的要求 1.1自然地理条件 这里主要指的是地形地貌、气象水文特征等,地形地貌包含了工程共区域内的水系、平原、高原特征、地貌侵蚀以及堆积等情况;气象水文特征则指的是工程所处的区域是热带还是亚热带、季风气候、湿润程度等情况[1]。 1.2地质环境 这里主要指的是区域内地质构造特征、基底构造、地层岩性、新构造运动等。 1.3地下水位 这里指的是最近2-5年之内,区域内最高地下水位和水位的实际变化趋势;地下水补给排泄的实际条件、地下水和地表水补排的关系对地下水位可能产生的影响。由于地下水位对岩土工程产生的影响较大,所以一直都是重要的工程勘察内容。 2水文地质问题对工程产生的影响 2.1工程受到地下水水位下降的影响分析 由于工程施工单位作业人员缺少安全意识,或者是安全意识落实程度不足,施工区域之内,频频出现不合理地质利用等情况,由于过度的开采、地下水抽取频繁或者是上游水库不合理的修建等问题,直接影响到工程区域之内的地下水补给状态,这是地下水位下降的关键性因素。所以,这样很容易让工程施工作业受到地面下沉或者是地面塌陷等质量问题的影响,无法有效地应用地下水资源,就无法保障工程项目整体结构的稳定性。 2.2工程受到地下水水位上升的影响分析 在地下水水位出现上升变化趋势中,会出现较为明显的施工区域土壤盐碱化,在长时间的运行过程中,工程项目就可能因为上升的地下水出现腐蚀等问题,直接影响到岩土工程体硬度指标与整体结构强度的发挥。最关键点在于:由于地下室保持长时间的充水状态,必定会出现工程项目地基基础上浮的趋势,大量管涌、流砂等质量问题的出现,也会破坏工程项目整体的结构稳定性。 2.3工程受到多地下水水位上升与下降频繁波动的影响分析 频繁地地下水位上升或者是下降,不仅会对岩土质量稳定性产生影响,同时也会给后续的建筑物运行埋下安全隐患。由于地下水水位频繁的波动,在岩土土体之中必定会有一种类似于胶体的胶结物物质产生,从而出现岩土土体中铝元素、铁元素大量流失的现象,直接影响到岩土基本的承载能力,最终加大工程的施工难度。 3基坑工程的地下水控制措施 对于工程地质而言,地下水造成的影响主要包含了两个方面:岩土与地下水之间的相互作用,使得岩土的稳定性与强度受到影响,导致其性能变差,最终出现诸如流沙、滑坡、地基沉陷等多种不良厚度,直接影响到工程的施工以及后期的运用,甚至还可能带来不可预计的灾难;在地下水中,还有C02.S04-.Cl-等有害的化学成分,对水位之下的钢结构、混凝土结构产生破坏与侵蚀作用,大幅度缩短建筑物的使用寿命[2]。 3.1基坑地下水对工程带来的影响 一般来说,基坑工程都位于地下水位之下,一旦地下水问题突出,必定会对基坑工程带来影响,主要在于: 第一,基坑开挖施工条件恶化。当地下水深入到基坑之后,会将工作面淹没,从而影响开挖施工的效率与质量,同时,坑内的排水还会影响到基坑周边地面的变形与神将,直接导致建筑物出现变形、开裂、下沉等诸多问题。 第二,出现管涌、流沙等不良现象。如果基坑开挖处于颗粒细小的非粘性土当中,由于坑内外存在水头差,所以,当地下水渗流入坑内,就可能出现管涌、流沙等破坏,从而影响到基坑以及周边建筑物的安全性。 第三,基坑周边的土质被软化,会降低岩土体坑底与坑壁的强度,出现侧壁变形、底部鼓起等问题。 第四,支护结构上方的压力被增大。由于存在地下水,所以,挡土比水结构上的水土压力会持续增大,相应的,就会增加基坑支护施工难度与成本。 3.2基坑工程地下水控制措施 控制基坑工程的地下水主要由明沟排水、降水以及隔渗等集中方式。 第一,明沟排水。利用明沟排水法是在基坑内部设置集水井和排水沟,通过抽水设备在集水井中抽取地下水,已达到坑内无水的效果。这一类方法主要适用于潜挖基坑,地下水位高出坑底不多,并且在坑壁上不会轻易出现坍塌、管涌以及流沙等问题。 第二,降水。这里说的降水指的是井点降水,主要是在抽取基坑周围地下水时,将地下水降低至基坑底面之下的一种降水方式。一般最常用的有深井井点、电渗法、喷射井点和轻型井点等方法[3]。 第三,隔渗。基坑的隔渗又包含了侧向与封底两种隔渗法。侧向隔渗法分为冻结法、截水墙以及节水帷幕等。基坑侧向隔渗设施需要穿过相应的透水层,并且进入到下卧隔水层一定深度的区域之内。如果透水层厚度大、埋藏深,那么利用侧向隔渗设施不经济,且难度较大,这时就可以利用悬挂式的侧向隔渗与基坑封底隔渗相互结合的方式来完成地下水处理。 4结语 总而言之,对于工程项目建设作业的开展而言,工程地质的勘察并非是一蹴而就的,其更倾向于复杂、长期的系统化工程。在现场的作业环节中,应该根据工程项目建设区域之内的岩土体和地下水的实际情况做好系统化分析,为项目施工提供第一手的水文地质资料,进而确保各个施工区域之内的水文地质因素对施工产生的不利影响都能够控制在允许的范围内,这样才能满足项目施工的需求。 探讨工程地质勘察中水文地质的影响:关于工程地质勘察中水文地质问题的分析 摘 要:在进行地质勘察工作当中,水文地质问题显得非常的重要,为了能够更好的保证工程勘察的质量,在进行勘察过程中,一定要切实做好水文地质研究工作。本文主要对于地下水引起岩石的危害进行了分析,并提出了具体解决问题的措施,希望能够推进地质勘查工作的进程。 关键词:地质勘察;水文地质;分析 水文地质问题对于工程勘察和施工极其重要的作用,与此同时,人们却往往忽略水文地质勘察的问题。水文地质不仅是构成岩土体的重要组成部分,直接影响着岩土层的工程特性,同时也是工程中重要的环境要素,成为改变岩土层特征的因素之一。直接影响建筑物的稳定性和耐久性。由于工程勘察中对水文地质条件调查、研究的不深入以及没有足够的重视,导致地下水引起的各种岩土工程危害时有发生。所以,一定要注重地质勘察工作中的水文地质工作,不断完善各项制度。 1、地质勘察中水文地质的重要性 水文地质勘察是工程地质中一个非常重要的方面,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑的耐久性,对地下水正确的分析和评价,不仅关系到建筑工程的顺利施工和正常使用,明确建筑使用期限,而且关系到人民群众的生命财产安全。它可以分析地下水对建筑工程地区岩土工程地质性质的影响,作出客观的评价和预测。所以,加强水文地质的勘察是十分必要的,意义重大。 2、工程地质勘察中水文地质主要内容分析 工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确保建筑物的稳定与正常使用提供解决方案。 水文地质勘察设计的主要内容: 1、调查河流及小溪的水位、流速、流量、洪水标高及淹没情况; 2、调查水井的水位、水量、变化幅度及水井结构和深度; 3、调查泉的出露位置、类型、温度、流量和变化幅度; 4、调查地下水的埋藏条件、水位变化规律、变化幅度; 5、了解地下水的流向和水力梯度; 6、调查地下水的类型和补给来源; 7、了解地下水的化学成分及其对建筑物材料的腐蚀性。 在工程勘察过程中,如果不注重水文地质条件,会直接影响到工程的安全。结合笔者多年的相关工作经验,在工程勘察设计的过程中,对水文地质问题的评价,应主要从以下几个方面着手: (1)从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物,应评价水对钢筋的腐蚀性。在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。 (2)工程勘察设计中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (4)在查明地下水的天然状态的基础上,着重分析、预测未来人为活动中地下水的变化情况以及变化对岩土体和建筑物的影响。 3、分析由地下水所引起的岩土工程危害 一般来讲,工程勘察的重点主要是岩土工程的损害程度,而由于地下水位的升降变化及动水压力两方面造成的岩土工程危害是水文地质研究的主要内容。正因如此,我们在研究地下水对岩土工程的危害时,重点掌握以下三个层面: 3.1因地下水位升降引起的岩土工程危害 研究地下水位的升降变化对于工程地质勘察来讲是首要任务。大家都知道,水位的升降一般会受到季节和雨水的影响,这些属于天然条件下的水位变化,往往边幅不大。在日常生活和工作当中,我们很大程度上会感受到因人为因素引起的局部地下水位升降变化,而且这个幅度较天然因素是比较大的,当然,引起的岩土工程危害也更为严重一些。 一方面,先来看一下因水位上升而引起的岩土工程危害。影响水位上升的因素有很多,比如降雨量增多,气温变化及人为灌溉施工等都有可能导致水位的快速上升。我们所要了解的重点是水位上升将会给岩土工程造成什么样严重的后果。 一般情况下,水位上升可以导致土壤沼泽化和盐渍化,这样增强了岩土及地下水对建筑物的腐蚀作用,导致工程地质潜在危险状况加强。而且水位的上升还有可能使得河岸,斜坡等岩土体产生崩塌等严重的地质现象,这一点也是不容小觑的。对于一些特殊的岩土,由于水位上升很有可能造成结构破坏,软化等现象,这些都是因为水位的关系造成的岩土工程危害。 另一方面,我们再来分析一下因为水位下降而引起的岩土工程危害情况。很多情况下地下水位的降低都是因为人为因素引起的。像是对地下水的过量开采,修建水库是对下游地下水过分的截取等都是导致地下水位骤然下降的原因。一点地下水位下降,地裂,地面沉降,塌陷等地质灾害就会源源不断,水质恶化也将接踵而至,对于岩土体,建筑物的威胁程度将大大增强。 3.2地下水动水压力作用引起的岩土工程危害 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在一定的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。 综上,地下水对于岩土工程的危害是十分严重的,这也从侧面说明了水位地质在工程勘测中的重要性,所以作为一名地质工作者,只有掌握好水位地质参数的测定方法,才能给工程勘测工作提供帮助,达到预防危险状况发生的目的。 4、工程地质勘察中水文地质措施 4.1高度重视水文地质,增强工程安全意识 领导带头高度重视水文地质,层层管理,提高全体人员工程安全意识。宣传水文地质的重要性,营造良好的范围。 4.2完善评价机制,降低工程危害程度 地下水位的评价机制需要不断地完善,跟上工程的需要,地下水位的高低对建筑物的影响相当大,因此在进行工程地质勘查中,要对地下水位以上和以下采取分别对待的措施,从工程建筑的角度,分析其影响和作用,并提早做出预测。 4.3跟踪调查水文地质变化,全面掌握变化规律 对工程的相关情况要全面的掌握,尤其是地基的基础类型,并且对水文地质问题与地基基础类型相关的问题调查情况,以备工作中的不时之需,提供充足的资料。 不仅要掌握地下水现在的状态,更要掌握随着工程的施工,实时跟踪其变化的规律,以及可能发生的任何不良反应,提早做出应对举措,保证工程的顺利施工。 4.4从实际出发,落实施工要求 结合地区和工程实际,以辩证法的角度,用具体情况具体分析的原则,探明相关水文地质问题,提供准确的水文地质资料参数,同时积极检测地下水位,确保水文地质条件对建筑的安全性。 5、结束语 综上所述,我们可以发现,相关部门有必要切实的加强水文地质勘查工作的质量以及对其技术的发展赋予高度的重视,并从建筑物基础持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面下工夫,并结合地区和工程的实际情况,目的是使工程地质勘察的成果可以更加的实用,可以更好地服务于工程建设的发展。
水文地质勘察论文:工程勘察中水文地质监测探究 摘要:在岩土工程建设中,勘察工作是保证工程顺利施工的前提和基础,尤其是水文地质监测,具有非常重要的意义,需要工程勘察人员的重视,充分分析水文地质条件对于工程建设的影响,采取相应的处理措施,保证工程项目的质量和安全。本文结合水文地质勘察工作的内容,对其中存在的问题进行了分析,并提出了强化水文地质监测的有效措施。 关键词:工程勘察;水文地质监测;强化措施 前言: 在经济发展的带动下,我国的各类岩土工程项目的数量不断增加,在施工过程中,不可避免的会遇到一些特殊的地质地形,在这种情况下,为了保证施工的顺利进行,保证工程质量和使用安全,做好工程勘察工作,是非常必要的。水文地质监测是岩土工程勘察的重要组成部分,其监测质量直接影响着整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视,构建科学合理的工程勘察系统,确保工程项目预期目标的顺利实现。 1、水文地质监测的内容 在岩土工程建设中,水文地质与工程地质有着非常密切的联系,其监测质量直接影响了整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视。通常来讲,在工程勘察中,水文地质监测和主要内容包括以下几点:(1)地理条件,包括了施工区域的地形地貌以及气象水文特征等;(2)地质环境,包括工程施工区域内的地质构造、基地构造、地层岩性等方面的内容;(3)地下水位,包括最近几年内区域地下水最高水位以及水位变化情况、地下水补给排泄条件、地下水与地表水的补排关系,以及气候因素对于地下水位的影响等;(4)含水层和隔水层,包括埋藏条件、分布状况、地下水类型、水位、流向,结合现场试验,测定地层渗透系数等参数,判断地下水对于建筑材料可能造成的影响和危害等。 2、水文地质监测中存在的问题 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质监测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。水文地质监测中存在的问题主要体现在以下几个方面: 2.1缺乏足够的重视 在当前市场经济背景下,市场竞争的日趋激烈,对于企业提出了更高的要求,如果水文地质监测无法跟上市场发展的步伐,无法有效满足市场需求,则必然会影响到工程勘察的进步以及企业的长远发展。 2.2缺乏专业技术人员 勘察人员的专业素质和实践经验对于水文地质监测工作的影响是非常巨大的,而从目前来看,高端技术人才缺乏是工程勘察中存在的主要问题之一。许多从业人员并没有经过专业的岗位培训,没有能够熟练掌握专业勘察知识和技能,对于水文地质的认知也没有及时更新。另一部分勘察人员虽然实践经验丰富,技术熟练,但是缺乏理论知识的配合,难以有效满足现代水文地质监测的要求。不仅如此,在人员之间,没有建立互帮互助、紧密联系的团队体系,缺乏相互沟通和配合。 2.3缺乏先进的技术支持 在岩土工程勘察中,没有建立专业的水位地质监测体系,缺乏相应的配套设施,缺乏科学的管理,技术力量薄弱,加上人员的监测观念落后,导致水文地质监测工作的安全缺乏保障,影响了监测工作的顺利进行。 2.4缺乏完善的规章制度 在工程勘察中,并没有相对完善的规章制度,导致水文地质监测缺乏政策性保障,缺少法律依据,导致水文地质监测没有能够满足制度化、标准化和规范化的相关准则。 3、强化工程勘察中水文地质监测的有效措施 3.1做好地下水风险预测 在岩土工程施工前,勘察人员应该明确地下水可能对岩土体和建筑材料的危害,预测建筑工程施工中存在的风险因素,设置相应的预防和应急处理措施。地下水对于工程的危害主要体现在三个方面,一是对地表建筑的危害,如过度抽取地下水,导致地表塌陷,造成建筑物出现应力裂缝、结构变形乃至倒塌;二是对地基工程的危害,如地下水较多且流速大,可能会导致地基岩土松动流失,影响基础的稳固性;三是对基坑工程的危害,如在基坑施工过程中,通常都需要通过抽水的方式,适当降低地下水位,在这个过程中,如果不了解地下水的具体情况,就可能导致基础部分土层的突然下沉,影响施工安全。在水文地质监测中,岩性是划分地下水类型和含水层的基础,通常一定类型的岩石,会赋存对应类型的地下水,不同类型岩石赋存的地下水类型如下表所示。通过对岩土密度、地下水位等的综合分析,结合相应的计算结果,可以对建筑材料的性能进行合理选择,保障工程项目的质量和安全。 3.2对岩土层水文地质进行监测评估 勘察人员应该清楚的认识到,在不同的环境中,不同的物象对于水文地质监测的要求有着很大的区别,因此,在勘察过程中,应该对当地水文地质的相关历史记录进行查询,找出影响水文地质的因素。应该加强对于水文地质有关的建筑物和岩土层的监测和评估,结合当地的水文地质条件,制定严谨的预见方案,将其作为后期工程的参考依据,并在施工中,对方案进行不断调整,预测水文地质可能对工程建设造成的影响和危害,采取切实可行的防治措施。 3.3制定相应的规章制度体系 水文地质监测体系直接关系着工程勘察体系的整体效益,是一项比较复杂和繁琐的工作,而对于勘察人员而言,要想保证水文地质监测和合理性和有效性,充分发挥水文地质监测的作用,就必须确保监测体系具有法律层面的约束力和规范性。在制度上,应该从人员、设备、技术等方面,做出明确的规定。例如,对勘察人员的专业素质以及必备能力进行限定,保证检测人员能够满足相应的岗位需求;立足水文地质监测工作的要求,提升设备的现代化水平,确保监测任务的有效实施;在技术层面,要求监测方案的合理性和可行性,能够满足勘察工作的实际要求。 3.4明确监测任务 在进行水文地质监测的过程中,应该对监测任务进行明确,从监测内容出发,选择科学合理的方法,利用各种各样的监测工具,保证监测工作的质量和安全。而在后期监测任务中,施工人员和管理人员应该服从上级部门的管理,主动接受审核,同时定期对监测设备进行定期维护,确保水文地质监测工作的基础条件能够符合现代化的要求。 3.5强化监测人员培训 在科技发展的带动下,各种先进的技术设备不断涌现,对于人员的专业素质和能力提出了更高的要求,水文地质监测工作需要更多的综合性人才。在人员配置方面,必须重视技术人员的采用,设置相应的专题讲座和技能培训,定期对员工进行教育和培训,同时对其专业技能和理论知识等进行考核与评定,不断提升监测队伍的整体素质。不仅如此,还可以邀请专家,对员工进行相应的技能指导,以及先进技术和设备的使用指导,加强员工之间的经验交流,创设相应的学习环境,促进水文地质监测技术的不断提高。另外,还应该加强安全教育,引导员工树立相应的安全意识和风险意识,使得其能够主动关注自身安全和工程安全,减少和避免安全事故的发生。 3.6将工程勘察与水文地质监测结合起来 在岩土工程建设中,应该结合水文地质情况以及具体的工程项目,选择恰当的水文地质监测材料,避免因材料选择不当而导致监测结果出现误差的情况。同时,应该对监测设备与工程勘察设备存在的互通之处进行有效把握,在设备使用过程中,适应彼此的操作流程,对不同的水文地质条件,有着不同的工程勘察方法和监测方法。 结语: 总而言之,在岩土工程勘察中,水文地质问题一直都是一个不容忽视的问题,勘察人员应该充分重视起来,不断对自身的专业素质和技术知识进行完善,探索更加有效的处理措施,对水文地质监测中存在的问题进行解决,保障企业的生存和发展,进而推动我国工程建设的稳定健康发展。 作者:黄小龙 单位:广东省地质局第八地质大队 水文地质勘察论文:水文地质勘察重点及手段浅谈 摘要:地质勘查工作随着经济的不断发展,其发展也变得更加的科学合理。地质工作是人们长期追寻的一项工作,在不同的时期面临着不同的困难。现阶段也是同样的,人们在运用不同的方法开展着探索,水文地质就是当前研究的一个非常重要的方向。通过长期的探索,取得了很大的成绩,就行业未来的发展而讲非常的有力,但是大家了解的不够透彻,这篇文章从多个角度探讨问题,希望能够带给大家更多的帮助。 关键词:水文地质;勘察;重点;手段 地质科学的研究在我国有着悠久的历史,在研究的初期人们就进行了不断的探索,慢慢的懂得了如何的运用自然资源,但是慢慢的资源被大量的使用就导致了很多的问题出现,资源在不断的枯竭。这样勘察工作带来了很大的难度,如何开展好这方面的工作显得非常的关键。水文地质就使人们研究的一个重要的方面,现阶段的取得了很大的成绩,但是也遇到了很多的问题,怎样解决这方面的问题成为当前的一大难题,面对于问题应该正确的面对,只有这样才会取得更好的效果。 1重点分析 水文地质勘察的工作内容,主要有: 1.1水文地质测绘。 对地下水和与其有关的各种地质现象进行实地观测和填图工作,包括收集有关的资料;布置观测点和观测线进行实地调查;测定井、泉等地下水露头的流量和水质;研究其形成条件,以查明地下水的形成、分布、埋藏条件和岩土的含水性;寻找地下水的富水地段,选定进一步勘探和试验工作的地点等。 1.2地球物理勘探。 地球物理勘探(简称物探)常用来寻找地下水,确定含水层的位置,划分咸水体和淡水体界线等。 1.3水文地质钻探。 钻探的目的是确定含水层的位置与分布,以查明地下水的存在条件。所获岩心要进行详细编录,并且利用钻孔进行抽水试验或其他水文地质试验。 1.4水文地质试验。 水文地质试验的目的是取得各种参数,为地下水资源评价或矿山涌水量计算等提供基础资料。 1.5地下水动态观测。 地下水动态观测是水文地质勘察的一项重要内容。在布置钻探和水文地质试验时,就要考虑到保留一部分钻孔用来进行长期观测,定期测定地下水的水位、水质和水温,以便为以后的地下水资源评价或其他水文地质计算提供基础资料。 1.6实验室分析。 在水文地质勘察过程中,要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等。 1.7编制水文地质报告和图件。 正常情况下水文报告有两个部分组成,报告与图像,这样能够非常直观地反应状态。 2主要手段 2.1水文地质测绘: 主要用于规划选址(或普查)和初步设计阶段,而详细和开采阶段,除地质条件极为复杂的基岩区外,一般都无需再投入测绘工作量。 2.2物探方法: 物探可以确定含水层位置和富水带位置,为布置探孔或布井提供可靠依据;也可以用物探测井技术与钻探配合,能可靠地划分钻孔岩性剖面、确定含水层(带)、岩溶和裂隙发育带、地下咸淡水界面位置;可以确定含水层的某些水文地质参数。 2.3钻探: 钻探工作在水文地质勘察中占有最重要的地位,是最费时,费资金的工作,也好似能否以较少的投资获得水文地质资料的关键。用少量钻孔,配以测绘、物探工作,查明区域内水文地质条件总的变化规律。布置钻孔要为地下水资源评价时建立水文地质概念模型提供所需资料,应在计算区内布置几条勘探线,了解水位、含水层结构和参数的变化规律。在含水层的边缘也应有适量钻孔,以确定边界位置和性质。为取得边界水位的资料,有时还需布置专门的水位观测孔。 2.4抽水试验: 抽水试验是获得地下水水量计算所需资料的关键。抽水试验孔的布置,应在布置勘探孔设计工作时一并考虑。抽水试验的抽水井的布局应与未来生产井一致。为更好的揭露底下径流场的特点,应尽可能在所选抽水井之间产生强烈的干扰作用;抽水强度应尽量接近设计取水量,最小不得小于设计取水量的1/3到1/2。观测孔的布局应分布在全区,以能控制抽水的人工干扰流场和参数的变化为原则。抽水时间,最好选在天然水位匀速下降的枯水季节。这种抽水试验延续时间较长,一般需2-3个月,也有5-7个月,至少一般不能少于一个月。其结束标准是:明显看出各种边界对流场的影响;除个别最远出的观测孔外,所有抽水孔和观测孔中的水位均达到稳定动态。停抽后,须观测恢复水位,直至其水位变幅接近天然水位变幅或近似稳定为止。 2.5地下水的动态观测: 地下水的动态观测资料,是分析、判断地下水的形成条件,评价地下水的水质、水量所不可少的资料,更是监测地下水开采后引起的不良后果,制定保护与管理地下水资源的重要依据。地下水动态的观测的内容,除了地下水位、井泉涌水量、水化学成分和水温等常规项目外,对影响地下水动态的气象、水问和人为因素等,也应收集资料或组织专门的观测工作。 2.6同位素技术: ①利用同位素追索地下水的循环机制。②根据水体中同位素含量可确定水体年龄。③利用同位素研究地下水中溶质运移的机制。同位素技术是一种很有前途的勘测方法,但费用昂贵,应用时要注意技术与设备条件,安全及经济的合理性,还要注意污染水源的可能性。 3发展趋势 今后,水文地质勘的未来发展趋势,会朝着:3.1监测、预测与控制技术相结合方向发展。地下水不是一成不变的,是取决于自然的气候,环境以及社会各方面的作用的结合,所以单一的预测很难完成这项工作,一般都会监控、预防、控制三方相结合。 3.2勘探、开采与回灌技术相结合方向发展。 地下水勘探、开采和人工回灌虽然是地下水勘察、开发、利用过程中不同环节的工作内容,但它们之间的关系极为密切,勘探为开采提供依据,为回灌创造条件,回灌可促使开采的持续进行。 3.3开源、保护与治理技术相结合方向发展。 水资源越来越紧缺,这样导致工业、农业、生活等多方面的用水面临着严峻的形势,怎样改变这样的形势成为了一大主题,一定要提倡可持续发展的战略,运用科学的方法进行水资源的利用,不断地合理化,不断的节约化,这样才是未来发展的大趋势。 结束语 地质勘察工作是一项非常重要的工作,在我们的生活当做的作用是显而易见。长期以来不断的总结经验,不断地运用新的技术进行探索,在整个领域方面不断地向前发展,问题在不断地解决,对于行业的整体的发展来讲非常的有力,现阶段的解决问题的方法变得更加的科学合理化,上面这篇文章对于大家一定有很好的启示。此外,我们还要注意一点,发展的前行不断地依靠科学技术,科学技术更多地依靠专业型人才进行创造,这样就需要我们进行人才的储备,只有这样在未来的市场竞争中才会更加的占有主动。我相信,沿着当前的发展趋势向前发展,在不久的将来一定会去的更大的进步。 作者:杨洁诺 单位:黑龙江省地质科学研究所 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题研究 摘要:在工程地质勘察中,水文地质问题一直是一个容易被忽略的问题,在工程地质勘察中加强水文地质勘察,是确保工程地质勘察工作是否到位的关键所在,由此工程地质勘察质量才能得到进一步的提升。本文针对工程地质勘察水文地质的相关问题展开分析。 关键词:工程地质勘察;水文地质 在工程地质勘察中,不仅要注重水文的物理性质,也应注重水文地质问题,特别是水文地质中岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害,若不注重这些水文地质问题,则容易应该建筑物的稳定性是寿命周期,因此,在工程地质勘察中注重水文地质问题,并采取有效的措施,以保证工程地质勘查取得实质性的进展。 1工程建筑地质勘察中做好水文地质评价的重要性 做好水文地质评价内容,对提高工程地质勘察质量具有十分重要的意义,因此,水文地质问题的评价内容应包括以下几个方面。 (1)评价地下水对岩土体和工程建筑的影响,对地下水而引起的水文地质问题和工程地质危害进行预测,并提出有效的防范措施。 (2)做好工程地基的选型,对于建筑物地基潜在的水文地质问题进行全面的查找,使建筑物在选择地基基础类型上有准确的数据参考。 (3)全面分析对建筑物造成影响的水文地质问题,这就要求应充分考虑以下几点:①对于埋在地下水水位以下的建筑物基础,应充分考虑地下水对建筑物中混凝土钢筋结构的腐蚀性;②针对岩土体的建筑物,如软质岩石、残积土等岩土体。对岩土体以及建筑物场地内可能带来影响的地下水文地质问题进行重点评价,分析岩土体的软化、胀缩作用给建筑物造成的地基影响,着重分析建筑物地基基础压缩层可能存在松散、粉土的现象,预测地基基础压缩层因松散、或发生粉土液化、流砂、管涌等不利因素的可能性;③在工程建筑物地基下部的基础基坑开挖工程,应采用渗透试验和富水试验对地下水文计算并重点评价地下水文对承压水冲毁基坑底板的影响,另外,人工降水也容易影响建筑地基的稳定性,如地质边坡失稳,对可能给建筑物安全性、稳定性带来隐患的人工降水进行评价。 2对于水文地质问题中,岩土水理性质的测试方法分析 一般情况下,普遍认为,测试岩土的物理性质比较重要,常常没有对岩土水理性质的测试引起足够重视。在岩土地质勘察时,加强岩土水理性质的测试,对于建筑物的使用寿命具有非常重要的意义。其测试方法主要包括地下水赋存形式对岩土水理性质的影响和岩土水理性质的测试方法。 (1)对地下水地下水赋存形式来说,通常包括:(重力水、毛细管水、以及强弱结合水共同而成的结合水)。 (2)对其岩土水理性质测试方法而言,即(胀缩性、崩解性、透水性、给水性、软化性)等。就软化性测试方法来说,即结合软化系数,对受到浸水后的岩土体的(耐水浸、耐风化)能力的进行力学强度指标的判断透水性测试方法,是指根据水重力作用而影响岩土透水的性能,对于松散岩土的测试和坚硬岩土的测是其主要的表现方面,如果松散岩土存在有不均匀的颗粒时,这会导致其透水性地理研究•GEOGRAPHY大大下降,但在坚硬岩土的透水性方面,岩溶愈发育而越强,通常采用渗透系数来表示岩土以允许水透过的性能,并采用抽水试验方式来测定岩土体的渗透系数。就给水性测试方法而言,即运用水度来表示重力作用下的饱水岩土流出的水量,一般情况下,采用实验方法来测定饱水岩土从孔隙和裂隙流程水量的水度。胀缩性测试方法,是指根据岩土吸水、失水的体积变化来测定的方法,即岩土颗粒表面结合水水膜受吸水、失水而造成岩土的胀缩性。 3水文地质问题中,分析地质勘察质量所受到的地下水影响 (1)影响地质勘察的地下水水位。地质中地下水位变化主要体现在上升和下降,地下水位上升和下降主要受自然、人为环境因素的影响,地下水位升降变化引起的岩土工程危害主要体现在地下水位上升对地质勘察质量的影响、地下水位下降对地质勘察质量的影响和地质地下水上升和下降频率大地质勘察的影响。地下水位上升对地质勘察质量的影响,地质中地下水位上升的原因主要体现在降雨量、气温等水温气象因素、灌溉施工等人为因素和岩土地质因素等方面,地下水位上升对岩土造成的危害主要包括以下几点:①地下水过多容易造成岩土体松动、土壤性质发生变化,进而造成建筑物容易受到腐蚀;②地下水水位上升容易造成岩土体结构发生变化、尤其是岩土体岸边结构,容易发生崩塌事故;③岩土体结构发生变化,影响岩土体的强度和压缩性,尤其是膨胀性岩土,容易产生胀缩变形;④影响建筑物的稳定性,特别是地下水位以下的建筑物基础,由于地下水位上升而造成地下建筑物上浮。地下水位下降引起的岩土工程危害主要是受人为因素的影响,如采矿活动或修建水库因造成地下水的大幅度下降,若不合理抽取地下水,工程建筑物容易发生裂缝、塌陷等地质灾害,甚至可能引发环境地质问题。地下水升降频繁对岩土工程的危害主要体现在膨胀性岩土方面,由于膨胀性岩土容易发生膨胀不均匀现象,若地下水位不断地出现或是上升,或是下降,这是造成膨胀岩土收缩变形的最主要原因,这种现象加剧以后,就会对工程建筑物造成非常大的危害。 (2)由于环境状态的改变,地下水的动水压力也会发生相应的变化,进而影响到地质勘察,通常在自然环境状态下地下水动水压力作用是不会引起岩土工程危害的,但是,在人为工程活动中,如地下水的大量抽取,造成地下水的严重不足,这就会影响到地下水的天然动力,使之发生失衡现象,导致地下水的动水压不断发生变化,产生流砂、管涌等。 结语: 水文地质问题在工程地质勘查中具有非常重要的意义,必须予以加强,全面综合考虑,特别在岩土水理性质方面,更应当加强测试,全面了解影响地勘质量的地下水情况,解决好水文地质问题,采取必要的对策,有效提升工程地质勘察质量。 作者:马卫东 单位:河北省地矿局国土资源勘查中心地质灾害防治研究所 水文地质勘察论文:水文地质勘察地下水问题及对策 【摘要】由于水文地质条件会在很大程度上对矿山的开采产生影响,因此在矿产开采之前,相关人员便应该对所在地的地质条件进行全面了解,详细掌握采矿区地下水问题,并采取针对性措施,避免在后续矿山开采过程中出现各类突发情况。 【关键词】水文地质勘察地下水问题对策 由于矿产资源的开采会在很大程度上改变最初的自然环境和矿山地质以及水文地质条件,进而可能引发各类水文地质灾害因素,导致水文地质环境进入不稳定时期,在矿产资源的开发过程中会引起大量的水文地质灾害频繁发生,进而对矿产资源带来严重的经济损失和环境破坏,因此探讨矿产资源开采中水文地质勘察过程存在的地下水问题及对策具有重要意义。 1矿山水文地质勘察的种类 跟普通的工程的地质勘察相比,矿山水文地质勘察工作更为复杂,且种类更多,主要可以将其分为类的划分和型的划分。因此,要想提高对矿山水文地质勘察种类的判断,首先就应该掌握矿山水文地质勘察的不同分类方法和分类内容。 1.1类的划分 就矿山水文地质勘察类的划分来看,主要可以将其划分为六种类型:(1)空隙矿山水,这类主要指的是矿山内部有空隙,空隙充水之后形成的;(2)岩溶充水矿山。岩溶水作为一类常见的地下水,会对矿山的开采过程产生较大的影响;(3)裂隙充水矿山。这类型常常出现在有裂隙的矿山中,是裂缝充水之后形成而来;(4)老空水充水矿山。这种类型主要是因为矿山无序开采导致的,也是近年来才出现的一类矿山充水类型,严重影响矿山的顺利开采;(5)地表水充水矿山。矿山的开采主要在地下进行,但是在地表水下渗的作用下,影响矿山正常开采;(6)混合充水矿山。对矿山来讲,充水并非单一性的,有可能是多种因素导致的,如此便形成了混合充水矿山。 1.2型的划分 较类划分而言,矿山水文地质勘察型的划分则更为简单,归纳起来主要有四种:(1)简单型。这种指的是地质和水文条件比较单纯的水文地质勘察,仅通过简单的手段便可以进行勘察,并且治理起来难度也较低;(2)中等型。跟上种相比,中等型在水文条件方面稍微复杂,并且有少量的老空水,勘察起来也比较简单;(3)复杂型。其复杂主要体现在矿山充水较多,并且地质构造比较复杂,在开展水文地质勘察过程中,不能确定准确的范围,只能掌握规模,因此勘察起来难度较大。(4)极复杂型。由于这种类型的矿山常常含有很多老空水,含水量较大,并常常伴有塌陷等严重现象[1]。 2矿山水文地质勘察过程中地下水问题分析 2.1地下水变化给矿山带来危害 在自然环境和人为因素的影响下,引起地下水的水位出现升降变化,待其水位变化到一定程度后,便会对矿山的土层带来危害,进而影响整个矿山项目。归纳起来,引起矿山地下水上升的主要因素有气温变化,当地降水量增加,人工灌溉,施工破坏等。当地下水的水文上升时会进一步加快土矿山土壤中的盐碱化现象,继而加大了对矿山开采施工建筑物的腐蚀,而当地下水的水位上升以后,周边的河岸、斜坡等还可能出现严重的地质灾害,严重破坏矿山的醒目,不仅如此,矿山地质水位的上升还可能导致矿山土层体的软化,引起土层强度降低,影响整个矿山项目的稳定性。而导致矿山地下水水位下降的主要原因为人为因素导致,如:地下水排出、河流改道等,当矿山地下水的水位下降后,会引起矿山土层变硬,继而导致地面出现沉降、开裂等现象,严重破坏地质条件,影响整个矿山项目的正常进行。在各种因素的综合作用下,地下水水文会发生反复变化,如此不仅会引起基础变形,而且还会因为地下水的反复便会将矿山土层中的胶结物带走,引起矿山土层体的强度下降,影响矿山开采。 2.2地下水在压力作用下危害矿山开采 在自然环境条件下,地下水几乎不产生任何压力,但是受到矿山开采等活动的影响,就会引起地下水的压力平衡被破坏,进而产生强大的局部压力,一旦遭遇粉土层,便可能引发流砂、管涌等现象,导致矿山基础发生变形和位移等,继而引起边坡失稳,在矿山施工中容易引发各种意外事故,严重影响矿山项目的顺利施工。 2.3地下水对矿山基础产生的影响 当矿山开采过程中需要深埋基础时,便需要重点考虑地下水变化对基础产生的影响,所以,在设计矿山项目基础时,若无特殊要求,也应该将矿山项目的基础设置在地下水的上面,若基础需要埋设在地下水以下时,则需要采取必要的防水处理,进而保证矿山的稳定性,另外还应该对基础钢筋混凝土做防腐处理。若矿山基础埋设于承压水层时,便需要实际情况采取合理的排水措施,将地下水的水位降低,以防在施工过程中出现地下水喷出的现象,影响矿山开采的正常开展[2]。 3解决矿山水文地质勘察过程中地下水问题的对策 3.1高度重视到地下水勘察工作中的地下水问题 水文地质的勘察本身是一项比较繁琐、复杂的工作,因此在矿山开采前,需要对矿山所在地的水文地质进行全面、深入、彻底的研究和分析。因此要想解决地下水问题,首先需要矿山开采的管理者高度重视该问题,并将其纳入整个开采施工重要工作事宜中。而从事水文地质勘察的工作者在勘察过程中,应该充分考虑到开采矿区所在的自然环境和条件,不仅要充分掌握当地的水文气象和地形地貌,还应该考虑到自然方面的因素[3]。详细来讲,针对水文气象相关的问题可以从气候、季风、天气湿润度等方面入手。 3.2明确矿山水文地质勘察工作的评价内容 开展水文地质勘察过程中,影响的因素很多,不仅有地下水的类型,还有地下水的水位、变动幅度,更有地质含水层和隔水层厚度、分布组合的关系以及岩层或者土层渗透轻度高度、渗透系数等。因此应该加强对地下水的研究中,把握水文地质勘察工作的评价内容,详细评价地下水对矿山层产生的作用和影响,并根据所得数据制定出详细的预防和处理对策,以便为开展水文地质勘察的基础设计和施工工作提供详细、精确的数据资料,尽可能降低地下水问题的发生率,在水文地质勘察报告中,要充分结合矿山地质勘察的基础设计和施工过程,对地下水的作用和危害做出评价[3]。 3.3重视水理性质的研究和测试 在开展水文地质勘察工作中,矿山的水理性质对勘察工作产生的影响是不容小觑的,水理性质作为地下水和岩土作用下出现的一种特殊性质,主要包含了容水性、透水性、持水性等,其跟岩土的固态、气态、液态的特征存在紧密关系。针对普通的水质,采样频率一般为一年两次,采样的时间为地下水的枯水期和丰水期。在采样时,可以根据当地实际情况,适当增加采样的次数,在充分了解了水质变化规律之后,便可以两年采样一次。由于矿山土体中存在很多地下水种类,按照不同的埋藏条件将其划分为潜水、上层滞水、承压水三类,按照含水层空隙性质的不同又可以分成空隙水、岩溶水以及裂隙水三类。由于地下水形式的差异,导致水理性质产生的影响也不尽相同,因此对矿山水理性质的相关数据进行研究和测试,可以为地下水水位和数量的变化提供基础设计数据支持。 4结语 综上所述,近年来随着勘察技术的迅速发展,地下水问题越来越受到社会各界的广泛关注和重视。所以,要全面、深刻认识到水文地质勘察工作的重要性,并总结出矿山开采中常见地下水问题,针对该问题制定详细的解决措施,如此才能从根本上预防因为地下水问题造成的危害,最大程度上保证矿山开采的顺利、安全进行。 作者:陈伟信 单位:河北省保定平安安全评价有限公司 水文地质勘察论文:水文地质勘察在环境地质勘察中的应用 摘要:随着社会科技的不断发展进步,人们的生活质量也都有了大幅提高,而在这样的情况下,也产生了一些不好的影响,比如环境恶化问题等,在这样的情况下,如果只通过地理条件来获取经济效益,无疑是得不偿失的。因此还需要更好的发挥环境地质勘查的作用,从而保证我国社会经济的健康可持续发展。主要介绍了水文地质勘察在环境地质勘察中的具体应用,以供参考。 关键词:水文地质勘察;环境地质;勘察;应用;分析 这是一个发展的时代,也是一个进步的时代,社会在一天天进步,经济在一天天发展,与此同时,各地区工商业的发展也逐渐有了起色,但是由此也产生了一些不好的影响,比如环境问题日益严重,时刻影响着我们的生活与生产。面对环境的日益恶化,我们不得不引起高度重视。众所周知,工商业的发展都需要依靠优越的地理条件来获取巨大的利益。但是随着人们逐年的开采与利用,导致了许多环境地质灾,同时也对我国的经济带来了巨大的损失。据相关资料分析,在许多地质灾害中,水文地质所存在的一系列问题是造成地质灾害的关键。本文主要讨论的是水文地质勘察在环境地质勘察中的应用。 1水文地质灾害及勘察的现状 人们都知道,在信息时代,水文地质灾害的发生也能够被人们第一时间所掌握和了解,我国目前在环境地质灾害的发生频率上也有了显著的提高,并且这一情况还在不断的发展,给我们的日常生活产生了很大的影响,在这样的情况下,如果不加以及时的控制,严重时也会对我们的生命财产安全构成一定的威胁。因此我们也必须要甲醛环境地质勘测,从而更好的采取科学有效的措施来进行预防。目前,我们在环境检测的过程中,还需要掌握和了解足够的水文地质相关知识。同时按照相关的理论来了解地质灾害中存在的自然灾害和人为灾害。而我们都不愿意看到灾害的到来,因此我们也必须要清楚到灾害发生的原因,进而找出一些可控的因素来降低灾害发生的频率,这样才能够更好的保证我们的生命财产安全。而按照当前的资料显示,我国很多地区发生的水文地质灾害都是属于可控的灾害,其中水体污染、土地的沙漠化等灾害都是人为造成的灾害,在没有水的情况下,人们也无法进行各项生产生活活动。同时,在城市建设过程中,城市中的工厂和其他各项经济活动也都离不开水资源,而就目前来看,水资源所收到的污染和破坏是最明显,也是最严重的。而从这里面我们也可以看出,我们对于水文地质相关知识的掌握和了解,必须要真正的懂得地质灾害的可迫性,同时还能够在经验中找出一些可以控制的办法。在这样的情况下,我们对于环境的检测以及水文地质的观察都能够为环境的健康发展提供重要的一句。因此,水文地质工作人员在进行勘测的过程中也必须要将水文地质的相关知识和当地的实际条件来作为首要的研究对象,这样也才能够从根本上找出地质环境中存在的问题,以便采取科学有效的措施来进行防范。 2水文地质勘察 2.1水资源大量减少 根据最近的一些报道,我国的水资源在逐年减少,尤其是一些干旱缺水的地方,水资源的短缺更加严重。由于这些地方贫穷落后,为了发展经济,大量开采地下水,从而导致了更加严重的后果,不但使水资源减少了,而且还导致了土地沙漠化。如果这种现象继续下去,这将是一场人类的噩梦。为了经济收入,当地人民也会想尽办法开采水资源投入到经济建设中,这将大大损坏水文地质,同时也会对环境地质带来极大的损害。这些地区本身就缺水,再加上一些环境灾害,人们也变得焦头烂额,不知所措。 2.2水污染严重 虽然我国的经济在快速的发展,人们的生活质量也在大大提升,但是水污染却越来越严重。在水污染这一块,工产排放的污水最多,从而导致了其他水域的污染,随之而来的便是大规模的水体污染[2]。另外,随着城市面积的不断扩大,城市人口也在逐步上升,然而水污染也在进一步增多。从许多事例中我们可以看出水污染没有得到有效的治理和控制,严重威胁着人们的健康。 2.3水资源浪费现象严重 从所有水污染的事例中我们可以看出工厂的水污染最为严重。另外,各行各业都存在着大量的水资源浪费现象。面对这种不良现象,我们需要倡导节约用水,禁止大量抽取地下水,避免地下的淡水遭到海水的入侵,减少土壤含盐量,从而减少水污染和水资源的浪费,给人们打造一片美好的天地。 2.4地下水利用不平衡 从上面我们已了解了大部分地质灾害,这些灾害的发生大多也都是人为因素所造成的,但还有些地质灾害的诱因是我们容易忽视的,例如地面沉降。地面沉降问题一直是人们所忽视的地质问题,如果不及时采取措施进行处理,那么地面沉降也会带来许多地质灾害,它与环境的变化有着密不可分的联系。随着城市的发展,城市人口变得越来越集中。这一系列问题将会导致地面沉降等问题,从侧面引发一系列地质问题和环境问题,从而影响人们的生活与生产。 3合理利用水资源 3.1对水资源进行有效开发 通过改善水文地质来改善一系列环境问题是一条有效的措施。众所周知,水是我们人类生活和生产中最重要的资源,一旦水资源缺乏就会给人类带来极大的环境地质灾害。因此我们要对水资源进行有效的开发和利用。首先可以加大宣传,提高人们的认识,唤醒人们对水资源的保护意识。另外,在一些贫困地区,国家可以增加补助,普及太阳能的使用,从而减少人们对水资源的破坏。除此之外,国家还可以颁布相关法律法规,从而加强对水资源的开采和保护。 3.2倡导全民节约用水 水资源是我们共同生存的必需品,我们应倡导全民节约用水,合理利用和保护水资源。无论是生活用水还是农业用水和工业用水,我们到要遵循爱护水资源的原则,因为水是生命之源。 结束语 从上述内容中也可以看出,目前水文地质勘察在环境地质勘查中也有着非常重要的作用,同时,水文地质勘察也是十分重要的一项工作,这与环境地质的勘察有着十分紧密的联系。因此,在进行水文地质勘测时要兼顾环境勘测。与此同时,在分析环境的相关问题时,也要注重对水文的考察,了解水文的相关情况,根据实际情况分析相关环境问题。总而言之,水文地质与环境问题有着紧密的联系,二者相互影响,相互作用。因此,我们要有效地把水文地质勘察应用到环境地质勘察中。 作者:张森 单位:黑龙江省地质科学研究所 水文地质勘察论文:水文地质问题在工程勘察中的体现 【摘要】在岩土工程勘察作业中,经常会出现水文地质条件比较复杂的情况。如果忽视了水文地质问题,则很容易导致岩土工程受到危害影响。因此,在岩土工程勘察中,必须充分了解水文地质问题的影响。对此,本文首先对岩土水理性质进行了介绍,然后对水文地质勘察的评定内容以及其对工程勘察的影响进行了分析,并具体探究了其在工程勘察中的体现。 【关键词】水文地质;工程勘察;影响 1引言 随着我国经济的发展,工程地质勘察的技术也在不断发展和提高,极大地促进了我国地质勘察事业的发展。目前,在工程勘察中,水文工程地质对于岩土工程勘察的影响较大,因此必须对其进行深入研究。 2岩土水理的性质 岩土水理的性质勘察,是水文勘察中的基本组成部分。岩土水理的性质,就是地下水对岩土造成的不同程度的影响。岩土的水理性质勘察主要对岩土的水量性质及地下水的储存形式进行勘察。地下水在岩土中的储存形式主要有重力水、毛细管水及结合水。岩土的水量性质主要包括软化性、透水性:①对岩土的软化性,是指岩土被地下水浸泡,造成其力学性能下降,从而表现出相应的软化。一般软化的程度用量化的指标来表示软化系数,软化系数越高,岩土的耐风化和耐水浸泡的能力越高。②对岩土的透水性,就是水透过岩土本身的性能,透水性通常用渗透系数表示,其主要取决于岩土自身的结构,如岩土的空隙越大,透水性就越强。 3水文地质勘察的主要评定内容 对水文地质情况进行勘察,并依据勘察的结果进行相应的评价,可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料,减少不必要的安全事故。水文地质勘察的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定,主要是针对工程地下水的含量及与地表距离,如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化,而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定方面,要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量,否则,地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基,从而产生安全事故。对于周边的岩土结构和成分,要总结出对施工不同程度影响的排序,并且对这些有可能产生的危害进行深入分析,制定具体的防范措施。在此过程中,要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响,要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案:①要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀;②要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证,相关人员要做好与基础相关的勘察设计工作;③还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘察,如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等,确保工程建筑的安全。 4水文地质对岩土工程勘察的影响 4.1地下水位升降变化的影响 (1)地下水上升主要因为岩土体的综合状况、含水层的构造、气温和降雨量等方面的不同,同时还受到人工灌溉等因素的影响,或可引起潜水位上升。而潜水位的上升能让建筑物的腐蚀度变得更加严重;导致地区里的自然灾害,例如:泥石流、山体滑坡以及岩土体崩塌等形势的出现;如果特殊的岩土体构受到破坏,还可以影响到其强度,进而发生建筑物失稳、流砂还有管涌等情况。 (2)人为因素是引起地下水下降最核心因素。例如:建造水库、在河流上游搭建大坝、过多的抽取地下水,均可引起下游地区的地下水位降低。地下水位的下降能发生地面下沉和土地干裂等一系列的情况;恶化水质,以至于发生地下水直接枯竭的状况。因此,地下水位下降,一定程度上会对建筑物、岩土体进行破坏,同时还会给人文环境带来影响。 (3)地下水频繁升降。假使地下水位发生频繁的升降状况,则可以直接危害到岩土工程建设,作为建筑地基持力层,膨胀性岩土的膨胀和收缩没有适当的规律性,从而给建筑物结构带来了破坏,尤其是对以天然地基作为持力层的建(构)筑物影响甚大。同时,地下水位交替极其频繁,还会发生土质松动、土层承载力减小的趋势,给工程的有序施工带来影响。 (4)自然状态下,地下水的动力作用不会严重影响到岩土工程,其危害程度较小,然而假使地下水运动是由于人为因素引起的,则可以形成很大的动力作用,引起基坑突涌、流砂还以及管涌等情况,直接影响到工程质量。 4.2地下水动水压力的影响 地下水动水压力,是影响岩土工程勘察的重要因素,在进行岩土工程勘察时,若地下水动水压力的影响规模大,一旦发生人为触动,就会使得地下水自然条件出现失衡现象,这就会从本质上给岩土勘察工作的进度带来影响。另外,由于这种动水压力巨大,造成大量的工程地质危害问题出现,比如出现的管涌问题,从本质上会给岩土工程勘察工作的质量与效率带来影响。严重时由于地下水动力的改变造成的此生灾害,甚至可能造成工程事故,引起人员伤亡。 5案例分析 5.1工程概况 某岩土工程全程长度为800m,宽度为40m,采用的是U型槽或盲沟连续壁结构,拟采用钢筋混凝土基础,基底埋深标高为-6.50m,水文地质勘察等级为乙级。本次勘察主要是要查明各含水层和隔水层层位,埋深和分布规律;查明各含水层(包括上层滞水、潜水、承压水)的补给条件和水力联系;查明场地范围内各含水层的渗透系数及影响半径;分析结构实施后,水位变化对周边环境及周边建筑物结构稳定的影响。 5.2场地水文地质条件 该岩土工程所在地区属于近海沉积平原地貌。本工程根据地下水的动力性质,可以将含水层分成上下两个含水层组。工程地质钻探发现,上部潜水含水层透水性差,含水微弱,对工程降水意义不大,故抽水试验均布置在承压水层中,按稳定流完整井(3#井按非完整井)计算。根据抽水试验,该地区地下水已明显受到海水入侵的影响。 5.3水文地质条件对工程的影响分析 在该岩土工程中,无论采用的是哪一种结构形式,该地区的水文地质条件都决定了该地区不适宜长期抽取地下水的结构方案,其理由分析如下:5.3.1上下含水层的水力联系所带来的问题根据勘察资料可以知道,亚粘土隔水层被分成上下两个含水层,它的厚度以及地板所埋的深度,都在平面分布上存在比较大的变化。本场地内为隔水层,而在较大范围内已变薄甚至消失,上下含水层相互连通,变为潜水含水层,这在建国木器厂(中房星苑一、二期)的勘察中已得到证明。另外,潜水含水层水位在平水期和丰水期比承压含水层的水位高,属于潜水含水层补给承压水。新开河槽基本切穿了潜水含水层,海水倒灌,首先侵入上部潜水,而后逐步侵入下部承压水。道路两侧由于长期的工程建设勘察,大量钻孔(含本次勘察钻孔,钻井)已在一定程度上破坏了隔水层的完整性,上部潜水也可通过这些垂直通道渗入补给下部承压水。另外,路堑基底设计标高最低处接近-6.5m,钻探剖面显示中部地段将揭穿隔水层底板进入承压含水层,另有部分地段隔水层保留厚度也不足1.0m,这就增加了上下含水层的连通性。因此,本工程单纯考虑降低上部潜水水位而进行施工显然已不可能,必须同时考虑采取两层地下水同时降低的方案。5.3.2新开河对地下水补给量估算该岩土工程所在区域的地下水补给量主要有地下径流、降水渗入、新开河测向渗流三个部分组成。很难准确的计算式每一部分所占据的比例。但是根据地下水含盐量多少对比分析可知,本场地取自2#抽水井承压含水层的水样分析,其中Cl-+SO42-的含量是新开河水同成分的84%,可见河水渗入的严重程度。估计新开河补给量约为总涌水量的30~50%。考虑到路堑在长期降水的条件下含水层的渗透性还会提高,其渗透量还可能增大。 5.4建议 根据上述勘察资料可得知,本工程的水文地质条件比较复杂,不仅存在潜水,还存在承压水,尤其是场地紧邻直接受海潮影响的新开河入海口段,工程场地中段已明显受河水渗入补给影响,水质变差。北段虽较轻微,但今后随工程建设力度加大,基坑降水施工在所难免。如不采取相应的保护地下水的措施,海水入侵范围必将进一步扩大,加剧地下水水质的恶化,对环境的破坏将逐步加剧。鉴于本工程处于水文地质条件不良地段,建议采取有利保护地下水质,有利于保护环境的结构形式U型结构,避免采取在正常使用期间长期降低地下水位的盲沟连续壁结构形式。为保证结构在使用期间的稳定安全,应在线路的东侧设3~5个水文地质长期观测孔,对水位及水质的变化实施监测。 6结语 总而言之,在工程勘察中,地下水会对基础工程产生较大影响,甚至会影响工程建设的稳定性。因此,必须对岩土工程水文地质问题进行仔细分析,明确其对岩土工程勘察的影响,并采取有效措施提高地质勘察质量。 作者:王洁 单位:贵州省水利电力学校 水文地质勘察论文:水文地质在工程勘察中的重要性研究 摘要:在工程项目中,对水文地质进行相关的勘察是为了保证工程顺利实施的前提,为了保证工程的质量,必须要引起重视,本文主要分析了水文地质在工程勘察中的重要性。 关键词:水文地质;工程勘察;重要性 我国最近几年建筑工程行业发展的速度非常的快,在发展的过程中不仅需要发展的速度,更加需要保证工程的质量,在建筑工程建设中安全的施工是非常重要的,安全有效的施工就必须要对工程进行相应的勘察,在勘查的过程中水文地质问题是非常关键的一个因素。 1水文地质的重要意义 水文地质对于工程勘查来说非常的重要,它不仅对岩土体工程的特性影响非常的大,对于建筑物的稳定性和耐久性也有影响,对于工程比较复杂的地方,在事先必须要进行相关的水文地质勘查,这样能够保证工程在施工中的准确性以及合理性,提高工程勘察的质量。水文地质勘察工作能够全面的分析工程的地下水对岩土体的作用以及会产生怎样的影响,能够很好的预测出岩土体会对建筑施工造成怎样的危害,这样有利于在具体的施工中能够有效的进行采取预防措施,保证工程的安全施工。总之,水文地质对于工程勘察来说有着重要的积极作用,能够对工程的建设提出综合性的评价,保证建筑工程专业的施工[1]。 2对水文地质评价的内容上进行分析 在建筑工程施工中还存在着许多的问题,这时候就需要对水文地质评价的内容上分析,减少建筑施工中存在的问题。第一,在施工中,施工技术人员需要加强对水文地质条件的了解,认真的分析地下水与岩土工程和建筑物之间的相互关系,及时预测出相关的危险因素,做好防范的工作;第二,根据工程的具体施工情况,进行相关的勘察工作;第三,不同的地下水对岩土体的影响也不同,因此需要根据实际的情况来进行具体的评价,一般有以下几种情况: (1)如果在建筑施工中,根基深埋在地下水位以下时,需要对钢筋混凝土的影响进行考虑,会不会对混凝土和钢筋材料造成侵蚀; (2)在施工中,建筑根基的下部分有承压含水层,在工程具体的施工中需要考虑到承压水对工程基底部建筑材料的影响,对可能产生的影响进行分析与预测; (3)在施工根基的底部是膨胀土、强风化岩等岩土体,就需要考虑到在施工的过程中会导致土体的崩塌; (4)建筑工程的根据需要开挖到地下水位以下时,这时候需要展开深入性的实验,以此来防止后续施工会遇到渗水等问题,在施工的工程中同时也需要注意人工降水,也会对建筑造成一定的影响,在施工的过程中需要特别的注意。 (5)在建筑施工中压缩层有松散、饱和的粉土和粉细砂的根基来说,需要考虑到管涌、液化侵蚀等现象[2]。 3对岩土水理性质进行分析 水理性质是指地下水和岩土之间相互作用的过程中体现出的相关的性质,水理性会对岩土的形成程度以及强度造成一定的影响,在特殊的情况下甚至会对建筑物的稳定性造成影响。水理性质在工程的勘察中占据非常重要的位置,在具体的勘察中不容忽视。在建筑物施工的过程中,需要根据施工的具体环境对水理性进行全面的分析。地下水根据赋存的方式可以分为三种,第一种是重力水,又被称为自由水,岩土中在重力作用下能自由运动的地下水,它能传递静水压力,有溶解能力、易于流动。泉水、井水和矿坑涌水都是重力水,是水文地质学研究的主要对象。第二种是结合水,是水在生物体和细胞内的存在状态之一,是吸附和结合在有机固体物质上的水,主要是依靠氢键与蛋白质的极性基(羧基和氨基)相结合形成的水胶体。一般分为强结合水和弱结合水,强结合水存在于最靠近土颗粒表面处,工程上也叫吸着水;弱结合水距土粒表面较远地方的结合水,又叫薄膜水。第三种是毛细管水,又被称为毛细水,是由于毛细作用保持在土层或岩层毛细空隙中的地下水,能够传递静水压力,并且能够在毛细空隙中进行运动,它在砂土和粉土层中较多,孔隙大的砂砾层中较少。孔隙过小的粘土其孔隙多为结合水所占据,毛细管水也较少。地下水面离地表较浅时,毛细管水有时会引起土壤沼泽化或盐碱化,以及道路冻胀和翻浆等,毛细管水的研究在农业和工程建筑方面都有重要意义[3]。对于岩土水理性质的参数,在施工中需要考虑以下几点: (1)容水性,指是在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能,在数量上以容水度来衡量,也就是说岩石的全部空隙如果被水充满,容水度在数值上等于空隙度。但在实际的情况中,岩石可能存在比较密闭的空间,导致空气不能流通,这时候就会形成气泡,因此一般的容水度的值要小于空隙度;如果岩石在充水后体积增大,这时候容水大要大于空隙度。 (2)持水性,是指在分子力和表面张力的影响下,岩石的空隙中能够保持一定的水量性能,它的持水量的多少主要是由岩石颗粒直径以及空隙直径大小来决定的,如果岩石的颗粒直径越小,空隙越小,岩石的持水度越大。 (3)给水性,主要是指饱和岩石在重力的作用下能够自由的排除水量,岩石的给水度与岩石的颗粒、大小、形态、排列的方式以及压实度等有密切的关系,存在于坚硬岩石裂隙和溶隙中的地下水,结合水及毛细水所占的比例非常小,岩石的给水度可看作分别等于它们的容水度或空隙度。 (4)透水性,如果岩石的空隙直径越大,透水性越强,根据岩石透水性的强弱,把岩石分为透水层以及不透水层,透水层的岩石有砂石层、砂砾岩层,不透水层的岩石有粘土、页岩、岩浆岩、变质岩等。这四种水理性质对于建筑工程都有一定的影响,会对整个工程的耐久性以及稳定性造成直接的影响,因此在具体的勘察中需要对这几种水理进行分析。 4地下水对岩石造成的影响 如果地下水上升会造成山体滑坡,会对建筑物造成侵蚀的影响,相应的对土壤的危害也非常的大。在建筑物施工中会对地下水压力造成一定的影响,因此,在具体的施工中,要注意保护动水压力的作用,以免对建筑施工的工程质量形成一定的危害,像出现流砂、管涌、基坑突涌等形象,影响建筑施工工程的质量。 5结语 总之,水文地质在工程勘察中起着非常重要的积极作用,在建筑施工中必须引起重视,保证建筑工程的质量。 作者:魏日铭 单位:福建省闽北地质大队 水文地质勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察地位 摘要:在岩土工程勘察中,水文地质勘察发挥了重要的作用。通常情况下,水文地质勘察主要勘察工程施工区域的含水层隔水层状况、地下水位状况、地质环境情况以及自然地理条件等,其中重点要仔细勘察施工区域的地下水位情况,避免地下水升降影响岩土工程的施工进程。只有加强水文地质勘察工作,才可以提高岩土工程的安全性。 关键词:岩土工程勘察水文地质勘察地位内容 在岩土工程勘察中,水文地质占据了相当重要的地位。水文地质与岩土工程地质是紧密相连的,其对于岩土工程有着较大的影响。因此,只有加强水文地质勘察,才能有效的提高岩土工程的施工质量。因为水文地质勘察包含了诸多内容,其具有较大的工作量,因此,要从细节上控制水文地质勘察,最大程度的提升水文地质勘察的经济性与精确性,最终有效的提升岩土工程的施工质量。 1岩土工程中水文地质勘察的地位探析 水文地质勘察是岩土工程勘察中十分关键的组成部分之一,经常被勘察人员忽视。当前,在岩土工程勘察工作中,只有进行仔细的水文地质勘察,才能够有效的提升岩土工程勘察的精确度与勘察质量。众所周知,岩土工程的其中一个关键特性就是地下水,地下水也是岩土工程施工中的关键环节。因此,从上述可知,只有仔细开展水文地质勘察工作,才可以最大程度的确保岩土工程结构的稳定程度、整体性等。 1.1目前水文地质勘察的现状。 随着时间的发展与推移,人们历经了诸多地质灾害。在这之中,大多数地质灾害的成因都是地下水的作用。通过实际调研发现,由于岩土和地下水作用而形成的地质灾害大多都拥有如下特征:可控制、种类多种多样、严重灾害、复杂的机理等。除此之外,由于在实际工程勘察中,人们没有充分认识到地下水对于工程的影响,相关的科研投入也不足,由此导致在岩土工程勘察中,对于地下水的分析还处于起步阶段。 1.2水文地质对于工程基础埋深有较大影响 基础埋深是岩土工程初期阶段的关键环节。在考虑工程基础埋深的过程中,一定要全面考虑到施工区域地下水的变化情况及基本水文情况,由此才能设计出合理的基础埋深。如果岩土工程施工区域有地下水赋存的话,一定要确保地下水在工程基础埋深以下,但值得注意的是,部分岩土工程基础埋深需要位于地下水以下,在这种情况下,要提前思考降低地下水位的措施。除上述之外,水文地质勘察工作对工程地质结构有一定影响,举例来说,地下水会影响到施工区域的土壤结构,在一定程度上导致土地软化,甚至会造成建筑地基出现裂缝,若没有及时进行补救,将会严重影响建筑物的稳定性。 1.3水文地质勘察影响岩土工程的整体质量 水文地质勘察的有效性对于岩土工程的整体质量有直接的影响,特别是勘察人员掌握地下水位变化情况的能力对工程有较大的影响。在实际岩土工程勘察中,若水文地质勘察人员没有全面而充分的掌握施工区域的地下水位近些年来的变化情况,就会在一定程度上影响岩土施工方案的可操作性,进而导致安全质量事故的发生。举例来说,如果地下水位突然上升,就会破坏土壤的酸碱平衡,在这种情况下,土壤中含有的可溶性盐就会对混凝土产生腐蚀,降低工程建筑物的稳定性。除此之外,如果地下水位上升,极易致使岩土工程施工区域周边地区发生滑坡、泥石流等灾害,严重影响了岩土工程施工进程,同时对于周围区域人们的生命安全与财产安全造成了一定的威胁。 1.4地下水动力作用影响岩土工程 一般情况下,如果没有受到人为原因的影响,地下水动水压力对于岩土工程的危害性比较小。但在岩土工程施工中,受到人为活动的影响,导致地下水天然动力平衡被打破,在地下水移动压力的影响下,通常会导致岩土工程危害的产生,包括突涌问题、基坑以及流砂管涌问题,严重影响了岩土工程的施工质量。 1.5水文地质对于建筑的支护有一定影响 随着城市化进程的发展,我国城市建设范围持续缩小,由此,建筑开发单位只能转向高层建筑的开发。虽然在一定程度上,高层建筑的发展推动了城市的发展,成为城市的代表。但在建设高层建筑的时候,水文地质会影响到建筑的支护结构,降低了建筑物的稳定性。在高层建筑施工过程中,工程施工工艺及施工环境对于建筑质量都有一定的影响,通常情况下,都会利用垂直开挖和抽水的方式进行施工。在利用抽水方式施工的过程中,对直接影响到建筑区域的地下水位,降低地下水位,进而对于高层建筑的耐久性能与稳定性能产生影响,甚至会导致地面沉降的发生。因此,在工程施工之前,要全面考虑到工程施工区域的水文地质状况,制定出可行合理的勘察方案,在工程施工中要尽可能避免对原有地质环境造成破坏,为后期施工创造便利条件。 2岩土工程勘察中水文地质勘察的主要内容 2.1勘察区域自然地理条件 自然地理条件主要包括地形地貌情况以及气象水文状况。其中地形地貌的勘察主要是勘察岩土工程施工区域的地貌侵蚀情况、地貌堆积情况、水系情况、地形情况等。气象水文特征的勘察主要是勘察施工区域的气候条件,包括是气候类型及湿润度等。 2.2勘察地质环境状况 岩土工程施工范围内地质环境状况勘察的主要内容包括:新构造运动、地质构造情况、地层岩性、基底构造和对第四系厚度的控制情况。 2.3勘察施工区域地下水位 对于岩土工程来说,地下水位对其的影响是及其巨大的。地下水位的上升与下降极有可能导致工程发生坍塌和沉降,严重影响工程的地基,进而严重的影响工程的稳定性能与安全性。所以,在岩土工程实际施工之前,要考虑到施工区域的具体水文地质状况,仔细勘察施工区域地下水位变化情况。勘察施工区域的地下水位状况,主要需要勘察以下内容:施工区域最近五年来地下水位变化情况、历史最低地下水位与最高地下水位、地下水位升降的主要原因、地表水渗漏状况、地下水的流动状况。 2.4勘察施工区域含水层、隔水层情况 具体勘察内容如下:地下水水质对建筑材料的腐蚀程度;含水层埋藏条件;隔水层埋藏条件;主要含水层的分布状况、基础埋深以及厚度;地下水的变化情况、水位状况、流向及类型等;水文地质相关参数;地下水赋存状况、渗流情况。 3岩土工程勘察中水文地质工作的主要方法 3.1实验分析法 所谓实验分析法具体指的就是通过实验手段,检测与分析工程勘察区域的参数样本,掌握水文地质条件。当前,水文地质勘察中所应用的实验分析方法主要包括放水、抽水、联通、注水、压水等。其中应用最为广泛的是抽水试验。借助抽水试验,通过相关的勘察测量工具,可以获知抽水孔的实际抽水量与特征曲线等相关数据,通过分析这些数据信息,评估含水层的具体特征,可以促使勘察人员深入了解工程勘察区域的税问题致条件,特别是水文条件。简单来说,实验分析方法的应用价值较高,但其全面性不足,要配合其他方法使用。 3.2工具探测法 所谓工具探测法具体指的就是在水文地质勘察中,通过精密仪器、先进仪器对施工区域地质岩石性质进行勘察,主要包括准确勘测地质岩石的密度、弹性、放射性、硬度、构成成分、硬度以及电性等相关参数,通过这些信息的勘测可以帮助勘察人员更好理解水文地质状况,确保其制定的岩土工程方案的可行性与合理性。工具探测方法是岩土工程勘察中水文地质勘察中应用较为广泛的方法,其适用性与针对性较强。在当前情况下,水文地质勘察中工具探测法主要包括电磁波探测方法、声波探测方法、浅震探测方法、电阻率法探测等。虽然工具探测发的探测速度较快、具有较高的针对性与适用性,但也需要配合其他勘测方法共同使用。 4结束语 本文重点分析了岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容,以供参考。 作者:叶荣健 饶新泉 单位:江西省核工业地质局二六四大队 水文地质勘察论文:水文地质勘察中地下水问题及对策 摘要:在针对水文地质进行勘察的过程中,需要重点探究地下水,注重地下水所具有的相关问题,并针对地下水中存在的问题积极的采取相应的对策进行分析,这样才能够使得水文地质勘察的结果更加的准确。本文就主要针对水文地质勘察中地下水的问题及对策进行了简要的分析,仅供同行参考和交流。 关键词:水文地质;勘察;地下水;问题;对策 我国在1980年以后,就开始发展市场经济体制,而随着这一体制的逐渐深化,其也使得我国的经济实现了更加快速的发展,并在一定程度上提升了人们的整体生活水平。最近几年,人们在进行工程建设的过程中,加大了对地质水文的勘察力度,并针对地下水的问题进行了着重的分析,同时提出了相应的应对对策,从而使得地下水的问题得到了良好的解决,以保障工程建设能够顺利的开展,并保质保量。下面本文就主要针对水文地质勘察中地下水的问题及对策进行深入的分析。 1、地下水主要包含的问题分析 1.1潜水位上升 在进行水文地质勘测的过程中,如果要在周围进行工程的建设,那么就会导致河流或者或者是水库的地下水位上升,从而使得水文地质勘察工作在开展的过程中,呈现出多种问题,从而就会引发严重的安全问题。首先,在受到各种因素的影响下,潜水位出现上升的局面,会使得工程地基出现位移的情况,工程基础也会呈现上浮的状况,这样就无法有效的保障工程的稳定性。其次,岩土体在力学上本身就存在不稳定状况的时候,加上潜水位的上升,使得斜坡和河岸出现了严重的崩塌现象,无法保障岩土功能的正常发挥。最后,在潜水位上升的情况下,地基也会逐渐出现软化的情况,粘性土壤所含的水量也会相应的增加,在这样的状况下,岩土的强度就会出现下降,从而导致建筑地基出现不规则沉降,最终就可能导致各种安全问题的出现,使得人们的生命财产安全受到重大的威胁。 1.2地下水位下降 一般来说,地下水位很容易就会出现下降的问题。在地下水位干湿交替的情况下,会使得木桩发生严重的腐蚀问题。另外,石膏层与钠盐层之间呈现出分解的情况,这样就会使得建筑地基出现位移,从而使得建筑无法保障稳定。同时,地下水的密度会直接影响到岩土的密度,在地下水位出现下降的情况下,岩土的密度会相应的增大,土体变松,从而就会使得地面出现严重的坍塌。另外,在遇到地下水位下降的情况下,膨胀岩土会出现严重的变形情况,这样就会使得岩土在收缩性上更加的突出,收缩速率也会相应的提升,从而使得地面出现严重的裂缝问题,最终导致建筑工程出现严重的破损。 1.3其他问题 无论地下水存在何种问题,都会使得建筑物受到影响。例如,河流的上游以及水库在建设的过程中出现问题,地下水被大量的抽取,就会使得地下水水位大幅度的下降。值得注意的是,在地下水位下降的情况下,地面也会相继出现裂变和沉降的问题,这些问题的存在,在很大程度上会使得施工建筑附近的水质受到影响,严重的会使得地下水枯竭。然而,当地下水出现枯竭的时候,就会使得人们的生活环境出现多变的情况,许多不可控的因素也会相继出现,最终会直接影响到建筑施工的安全性。 2、应对水文地质勘察中地下水问题的策略 2.1确定水文地质勘察评判条例 在进行水文地质勘察的过程中,该工作会受到地下水类型、水位变化的影响,使得水文地质勘测工作的顺序出现变化,另外,含水层的厚度以及土层的渗透性强度等,也会对水文地质勘察工作的开展顺序产生影响,要想使得水文地质勘察工作的效率可以得到良好的提升,并且确保水文地质勘察工作的质量,就需要合理的对地下水存在的问题进行有效的判定,并深入的对地下水进行探究,确定水文地质勘察评判的标准,制定出相应的评判条例,准确的做出相应的判断,避免地下水对岩土层造成影响。在针对水文地质勘察工作内容进行评定的基础上,也需要制定出具体的处理方案,使得水文地质勘察资料能够更加的完善和健全,从而使得地下水问题可以得到有效的改善,工程施工质量也能够得到保障。 2.2重视地下水对水文地质勘察工作的影响 我国目前的水质研究项目包括钙离子、镁离子、氯离子等几大方面,水文地质勘察工作中还包括二价铁离子、铵离子的测定。但值得指出的是,勘察人员在水文地质勘察工作中,往往会忽略和漠视对水质地质参数的测定和地下水对水文勘察工作的影响,这对水文地质勘察的有序进行十分不利,甚至造成严重危害。这就要求,我们只有深入剖析水文地质中的地下水问题,及时发现和排除复杂地理位置中的地下水问题,高度重视解决地下水问题,增强各部门安全意识,才能有效消除地下水问题对水文地质勘察工作的不利影响。 2.3强化对水理性质的研究工作 在对水文地质勘察工作造成一定的影响的因素中,岩土的水理性质是岩土和地下水相互作用下显示的性质影响较为严重。岩土体中的地下水分为很多种类,其中不一样的地下水性质会对水理性质产生不一样的额影响。水理性质数据的测试分析是为地下水位和水量变化提供基础设计数据,并能有效解决地下水问题给建筑物和人类环境所带来的危害。研究认为,水理性质既能够改变岩土强度,造成岩土变形,还会对工程的安全稳定构成直接影响。所以,重视水理性质对于强化水理性质的研究工作,从最大程度上确保水文地质勘察评价工作的有效性和全面性,全面促进水文地质勘察工作有序进行大有裨益。 3、结语 通过本文的分析可以充分的了解到,水文地质勘察工作在实际的开展过程中,需要受到各个部门的关注,依据多方面的因素来进行分析,重视对水文地质勘察全面性的探究,就现阶段水文地质勘察工作中,地下水存在的各种问题进行分析,可以看出,地下水存在的相关问题,会对建筑工程产生不良的影响,这就需要采取相应的策略来对地下水问题进行解决,建立健全的水文地质勘测评判条例,合理的依据地下水来对水文地质勘察影响来进行水位地质勘察工作的评判,并确保该工作开展的可靠性,这样才能够使得水文地质勘察工作的效率可以得到提升,从而确保工程质量得到良好的提升。 作者:季彦桢 单位:新疆昌吉州地质环境监测站 水文地质勘察论文:水文地质工程勘察问题及对策分析 摘要:水文地质工程勘察工作对于岩土工程建设以及地下水污染治理等工作都具有重要的指导作用,也能够为地质灾害的防治提供重要的资料依据,因此,做好水文地质工程勘察工作具有着至关重要的意义。然而在当前我国的水文地质工程勘察工作,仍存在一系列的问题,影响着水文地质工程勘察工作的效率与水平的提升,本文将对此展开分析并进一步探讨其有效的应对策略。 关键词:水文地质工程;勘察;问题;对策 一、做好水文地质工程勘察工作的必要性 水文地质工程勘察工作是人们了解和掌握水文地质条件的重要途径,随着各类现代岩土工程建设量的不断增加,对于水文地质条件的把握已经显现出越来越重要的意义和价值。其不仅能够指导工程建设施工单位规避不良水文地质条件下的施工,减少水文地质工程灾害对工程建设的不良影响,提高工程的整体建设质量与稳定性,同时也能够为地下水污染治理工作提供重要的指导依据,为相关部门掌握地下水污染情况,分析污染原因与污染发展变化趋势提供帮助,也能够防止含盐度较高的受污染地下水环境对岩土工程的基础造成侵蚀,影响岩土工程的安全性与稳定性。常见的水文地质危害情况主要体现在以下几个方面:(1)地下水位下降造成地面沉陷、裂缝、塌陷等问题,并可能导致地表植被破坏和水土流失问题;(2)潜水位上升导致建筑地基软化,易造成建筑地基侧向位移,还有可能导致建筑物地下室侵水以及建筑物地下结构腐蚀的加剧;(3)地下水流量较大情况下,如采取桩基础施工技术,会导致桩基区域水土强度下降,甚至出现水土流失,破坏桩基础的稳定性;(4)基坑工程施工时的不合理抽排地下水,也可能导致地下水位变化危害建筑结构安全。 二、当前水文地质工程勘察中存在的主要问题 1.对工程建设中的水文地质工程勘察工作重要性认识不足。 水文地质工程勘察工作本身具有较强的专业性与综合性,但在许多的现代岩土工程建设过程中,并没有真正认识到水文地质工程勘察工作的重要性,在工程勘察工作的开展过程中,勘察的重心也往往集中于常规的岩土工程条件及常见地质灾害的勘察中,水文地质方面的勘察工作则相对较为随意,甚至没有按照要求配置专业的水文地质工程勘察设备与专业技术人员,这也就导致了水文地质工程勘察的结果往往不能真实反映出施工地区的实际水文地质条件,影响工程施工的安全开展,也可能因为不科学的施工行为对地下水文地质环境造成影响。 2.水文地质勘察工作不到位,勘察技术水平亟待提高。 在一些工程建设项目中,对于水文地质的勘察工作往往只是为了应付国家相关的地质勘察工作规范要求,在实际工作中并不注重勘察工作的深度,许多勘察内容只是停留于表面,实地勘察点位数量较少,勘察内容也不够深入,工作存在着一定的缺陷和不足。此外,在对勘查技术与工作方法的更新方面也缺乏应有的重视,导致勘察技术水平较为落后,工作效率低质量差,已经不能满足现代工程建设中对于水文地质工程勘察工作的实际需求。 3.水文地质分析工作不到位,影响勘察成果评价的科学性。 水文地质具有特殊性,如果在工程勘察中未能对水文地质条件进行详细分析,未能掌握岩、土地层的透水性及富水性等水理性能,以及地下水的运动规律等条件情况,未能按工程设计要求进行水文地质试验以求得水文地质参数。其工程勘察成果就不能正确评价场地的水文地质条件,对工程设计与施工有很大害处,给工程建设带来安全隐患。水文地质勘察是一项严谨的工作,只有对水文地质条件进行全方位的分析和总结,才能对其进行正确的评价。 三、加强水文地质工程勘察工作的有效策略 1.提高对水文地质工程勘察工作准备环节的重视。 水文地质工程勘察工作正式开展之前,应做好相应的准备工作,主要包括两个方面的内容,一方面是要结合岩土工程勘察工作所获取的资料数据,准确把握工程建设场地的实际地形地貌、地质构造情况、地层结构、岩土性质等一系列基础信息,并且要结合地区性的气候、降水等实际条件对水文地质条件及地下水分布运行规律等进行初步分析,从而制定科学的水文地质工程勘察方案。另一方面,要进一步明确国家相关规范标准对于水文地质工程勘察工作的具体要求,并要结合建筑物建设的具体设计方案,工程施工材料,建筑工程的实际用途及建设要求,对水文地质工程勘察的各项工作及任务进行明确的规范与要求,明确各项勘察工作的目标与技术标准,最大限度保障水文地质工程勘察工作能够规范、全面、到位的得到落实,以发挥出其对于工程建设的指导作用。 2.建立完善的水文地质工程勘察工作制度体系。 要保障水文地质工程勘察工作的有效开展,完善的工作制度体系是必不可少的。首先,要建立完善的水文地质工程勘察工作管理制度,对勘察工作中的各项内容进行标准化的要求,明确采样、测量、实验等各项内容的规范化操作流程与标准,并对相应的计算、测量精度进行严格要求,控制数据误差范围,对数据记录进行规范化的要求,为后续的水文地质参数计算及勘察成果分析等环节的打好基础。其次,要制定相应的技术管理制度加强技术管理工作,应通过制度加强相关勘察技术的更新与完善,并对勘测设备的标准化使用与维护进行明确的要求,从而促进水文地质勘察工作技术水平的提高,也为勘察工作方法的创新提供有力的条件。最后,应建立科学的勘察工作责任制度,由于水文地质勘察工作意义重大,因此必须要通过责任制度明确水文地质工程勘察工作中的责任分配,将责任细化到个人,对于勘察工作中出现的问题失误及失责行为,进行严厉问责,并依据所导致后果的严重性进行惩处,以提高水文地质工程勘察工作的质量与水平。 3.做好参数计算,加强水文地质分析。 首先应通过对计算模型与公式的合理选择提高参数计算准确性,在参数计算模型公式的选择时,要结合地下水和含水层类型、实验装置情况等实际条件与影响因素,选择最为适宜的计算模型公式,并要在计算过程中及得出计算结果后做好审核工作,确保计算结果的准确性与有效性。此外,还要充分认识到水文地质的特殊性,结合实际的岩土层水理性质、地下水运动规律等特性,以及水文地质参数计算的结果,加强水文地质分析工作,以更好的指导工程建设对水文地质灾害的防治,保障工程建设的质量与安全。 作者:渠磊 单位:太原理工大学矿业工程学院 水文地质勘察论文:水文地质问题在工程地质勘察中的重要性 摘要:水文地质是地质勘查中重要的组成部分,做好水文地质勘查工作有利于提高工程地质勘查的质量。基于此,本文主要从水文地质问题的重要性、水文地质勘查中主要的评定内容、水文地质中岩土的水理研究、地下水的危害几方面展开论述。 关键词:水文地质;工程地质;勘查;重要性 作为工程地质的重要组成部分,水文地质主要研究地下水的变化和分布情况,并依据勘查的结果合理利用地下水资源。水文地质能影响建筑物的安全,应对其进行全面勘查,预防有可能对建筑物造成的各种危害。 一、水文地质问题的重要性 在建筑物施工过程中,需要对周边的岩土地质情况进行必要的勘查。在勘查时,勘查单位往往忽视了周边的水文地质情况。然而,大多数工程地质情况都是由地下水的情况决定的,地下水会对岩土造成一定程度的影响。如果没有对周边的水文地质环境进行详细勘查,就可能会造成后期施工存在危险,如基坑塌陷、建筑物发生沉降等。因此,水文地质在工程地质勘查中占具有重要作用,应予以高度重视。 二、水文地质勘查中主要的评定内容 对水文地质情况进行勘查,并依据勘查的结果进行相应的评价,可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料,减少不必要的安全事故。水文地质勘查的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定,主要是针对工程地下水的含量及与地表距离,如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化,而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定这块,要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量,否则,地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基,从而造成安全事故。对于周边的岩土结构和成分,要总结出对施工不同程度影响的排序,相关人员对这些有可能产生的危害进行深入分析,并制定防范措施。在此过程中,要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响,要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案。第一,要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀;第二,要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证,相关人员要做好与基础相关的勘查设计工作;第三,还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘查,如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等,确保工程建筑的安全。 三、水文地质中岩土的水理研究 岩土的水理性质要结合地下水的储存形式进行分析,地下水的储存形式主要有结合水、毛细管水及重力水,其中结合水又分为强结合水和弱结合水。对强结合水来说,在强大压力的作用下,其具有很强的粘结性,而相对于强结合水,弱结合水的吸附力则很小。总的来说,结合水这一形式并不会对岩土的水理性质造成很大的影响。毛细管水是地下水在岩土毛细管缝隙中的存在形式,毛细管水受到来自毛细管力和重力两方面的作用。毛细管力比重力大的情况下,毛细管水就会上升;毛细管力小于重力的情况下,毛细管水就会下降。随着毛细管水在毛细管缝隙中不断地上下垂直运动,便会使岩土体逐步软化毛细管水对建筑地基的腐蚀性,它主要存在于砂土,中极少存在于黏土和砂砾中。对于重力水,则主要是水文地质勘查的主要对象。 四、地下水的危害 在工程施工过程中,要注意勘察工程周边地下水的升降变化,如地下水水位是受季节的影响。地下水水位受季节性变化的影响较小,但人为因素可以造成地下水水位发生较大的变化。潜水位上升会造成河岸等岩土体崩塌、岩土和地下水对建筑物地基的腐蚀性增强及岩土体结构强度降低等情况。而地下水水位降低会导致地面沉降或塌陷,严重时可导致发生地震。地下水水位的变化还能使膨胀性岩土发生变形,当地下水水位升降频繁时便会使岩土反复收缩,岩土在进行反复收缩过程中便会导致岩土的膨胀幅度增大。另外,地下水水位快速下降的情况下还会导致地面干裂。所以,在对膨胀性岩土区域进行勘察时,要重点勘察地下水水位的变化,通过研究这种变化和升降规律,设计地基的深度。 五、结语 本文先分析水文地质问题在工程地质勘查的重要性,紧接着总结水文地质勘查中需要评定的主要内容,包括地下水的分布情况、岩土结构等,并对岩土的水理性质进行简要介绍,最后提出地下水对岩土工程的危害。总而言之,水文地质勘查在工程地质勘查中占据着重要的地位,地下水严重影响着工程基坑的安全,如果预防不当,甚至会造成整个建筑物的坍塌。因此,相关勘查、设计人员要树立水文地质勘查的理念,确保工程施工的安全。 作者:李朝飞 单位:云南地质工程第二勘察院 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题分析 摘要:随着建筑行业的不断发展,工程建筑地质勘测过程中出现了一系列急需解决的问题。而水文地质问题更是需要处理好的重要方面,以此更好地保证工程地质勘察的质量。本文接下来简要分析了工程地质勘察中水文地质给建筑工程带来的一系列影响,同时深入探讨了处理工程地质勘察中出现的水文地质问题的有效措施,以期给相关人士予以借鉴作用。 关键词:工程地质勘测;水文地质;措施 1水文地质对工程造成的影响 1.1地下水位下降产生的影响 随着经济与科学技术的不断发展与进步,使得人们生活水平大幅度提升。在此过程中,人们过渡开采地下水,在流域上游大量修建水坝等等因素,使得地下水位出现下降的现象。当其下降到一定程度,就会造成比较严重的地质灾害。比如地面出现塌陷或者开裂之类的问题。除此之外,也有可能导致地下水位下降的周边区域出现水资源严重缺乏的现象。若是沿海地区出现水位下降,更有可能引发海水倒灌的巨大威胁。以上这些地下水位造成的后果会给相关工程埋下巨大的隐患。 1.2潜水位上升产生的影响 潜水位上升这种现象出现通常是受到水利工程建设或者是区域地质条件的影响。比如水坝上游水位上升,亦或地下水来源的湖泊水位上升都有可能致使潜水位上升。其主要是经过使其地基软化,致使粘性土压缩性极易升高,从而使得该区域土壤的含水量得以提升,这样导致建筑物地基出现不稳定的后果。一旦地基不稳,就会提升施工的难度系数。而且潜水位一旦上升,也极有可能导致地基隆起,因为水位增高,岩层的压力就会增大。从而其承受的压力到了一定高度,就会造成岩层变形,出现地表隆起的状况,使得建筑物的地基遭受一定程度的破坏。 1.3地下水压产生的影响 通常情况下,地下水位压力的作用是很弱的,对建筑的威胁太小基本可以忽视。但是若在施工过程中,使得地下水位正常压力的平衡关系遭到破坏。也就会致使地下水对地表形成巨大的压力,从而对建筑物地基产生比较严重的影响。使建筑物的稳定性与耐久性受到很大程度的影响,导致建筑的使用年限大幅度缩短。所以,在水文地质勘察过程中需要高度重视地下水位问题。 2处理地质勘测中水文地质问题的有效途径 2.1重视水文地质勘测对工程质量产生的影响 地下水位下降以及潜水位上升等方面都属于地质勘测过程中比较容易出现的水文地质问题。因此,勘察过程中也就尤其需要重视地下水会对施工过程中产生的不同影响。可以根据其可能对后期工程质量产生的影响作一份比较详细的评价报告,并明确其能够对施工设施造成的影响。以此引起施工单位加强对这方面的重视力度,根据此方法的具体情况制定出与之相对应的解决措施,以及制定出多种可行性方案。争取把水文地质对工程质量的影响控制在一定范围内,使工程整体质量得以有效保障。 2.2强化关于工程地质勘察规范方面的学习 在国内,地质勘察经过一定时间的发展,已经形成了一套比较健全的规范体系。也已经出现了许多对地质勘察目的、方法等相关方面明确规定的文件。这些文件已经成为地质勘测相关专业领域技术人员开展工作的重要依据与准则。以此才能保证水文地质勘察工作的有效开展,及时快速地处理好水文地质相关问题。因此,地质勘测相关领域专业人员在开展水文地质勘察工作的前期,需要先加强对这方面规范的了解与学习。认真阅读相关规范的内容,熟悉并熟练掌握相关操作要求与实施方式。从而使得技术人员在实际勘察过程中严格根据要求进行工作量布置,并认真收集到足够的土样采集数据,及时细致地划分好抗震地段。所以,相关领域的技术人员通过对这些规范性文件的研究学习,能够有效增强相关人员对工程地质勘测方面的了解,提升自身的理论知识水平与实践操作水平。 2.3加强调查地下埋藏情况 在对工程建设所在区域的地质进行勘测时,要时刻谨记勘测的主要目标,根据实际情况设置出一套合理的勘察体系,从而对地下水埋藏的具体情况进行科学合理的分析。首先,对地下水的类型以及流向等基本情况必须明确。在此基础上针对地下水对建筑材料产生的腐蚀性影响进行合理的评价。其次,对地下水极有可能出现的一系列威胁进行预估。在此基础上,才能针对地下水突涌、流沙等问题制定出多种预防措施,最大限度降低水文地质给工程整体质量带来的风险。 作者:孙杰 崔英华 单位:江西省核工业地质局267大队 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害分析 摘要:随着建筑工程的日益增多,工程地质勘察逐渐引起重视,它是工程建设的最为重要的一个环节,而在工程地质勘察中,水文地质危害影响较大,主要影响建筑物的稳定性和耐久性。文章概述了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并提出相应的解决措施,具有较强的意义和价值。 关键词:工程地质勘察;水文地质危害;分析;对策 建筑工程施工之前必须做好相应的前期准备工作,其中地质勘察尤为关键,这是建筑工程质量的基本保障。工程地质勘察中,水文地质勘察是其重中之重,这关系到建筑工程的使用寿命,重视水文地质分析可以有效避免地下水腐蚀工程。本文详细分析了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并针对其存在的问题给予应对策略。 1工程地质勘察中水文地质危害主要影响因素分析 1.1地下水升降影响 工程地质勘察中,水文地质危害非常严重,如若不引起重视,将会造成不堪设想的结果。针对建筑工程而言,其主要水文地质危害来源于地下水,无论是地下水位上升,还是地下水位下降,都会在某种程度上影响建筑物。自然或人为原因都会引起地下水位变化。地下水变化如果维持在一定范围内,将不会对建筑物造成任何威胁,而一旦突破临界值,将会对建筑物造成极大的影响。如地下水上升,将可能产生如基础土壤软化、盐渍化以及沼泽化等等后果。除此之外,还可能导致如建筑物倾斜或者墙体破裂或是引起塌方,甚至造成建筑物地基不稳,基础上浮,淹没地下室等极为严重的后果。地下水下降对建筑也有一定的影响,地下水位下降会引起如诱发地裂、地面沉降等后果,这在某种程度上对建筑物土体结构是非常不利的,影响建筑物的稳定性,减少建筑物使用年限。人为因素成为地下水位下降的主要原因,因此在建筑施工过程中,施工人员必须引起高度重视,做好相应的防范措施。例如:假设地下水沉降经常发生,这对岩土影响极大,使其出现不均膨胀变现,致使其膨胀收缩度受到影响,逐渐变大,进而造成地裂,导致建筑物基础受损,影响其基础承载力。 1.2地下水压力影响 通常来说,地下水作用力很小,如果地下水维持正常状态,其不会对建筑物有任何影响,但是很多施工人员在作业过程中并没有对地下水引起足够的重视,促使其平衡失调,导致地下水压力危害。在地下水压力下,将会导致以下后果,如流沙、基坑突涌,进而破坏基础稳定度。如果建筑物基础受到威胁,那将对整个建筑物产生极大的影响,无法保障建筑物的质量,同时会缩短建筑物使用年限。总的来说,工程地质勘察中,施工人员必须对地下水压力影响引起足够的重视,并在施工过程中避免此类情况的发生。 1.3潜水位上升影响 潜水位上升对建筑物的影响也是非常大的。附近河流、水库、湖泊等,其水位升高对潜水位上升有一定的影响。此外,工业废水、排水管道以及灌溉工程渗透等因素,直接威胁到建筑物质量,具体表现在以下两个方面:第一,潜水位上升,在某种程度上影响建筑物地基,使其变软,增加土壤含水量,降低土壤强度,加大其压缩性,这对建筑物而言是极其不利的因素,极易发生沉降变形;第二,影响地基,使其发生侧移,或是导致地基隆起,致使地基上浮,最终导致建筑物失稳。 2解决水文地质危害的相关策略 2.1规范地质勘察环节 针对建筑工程而言,施工之前的地质勘察尤为关键,这将直接影响到建筑物的质量以及使用年限。工程地质勘察不仅是极为复杂的工作,同时也是一项系统性的工作,具有极强的专业性。目前,我国对工程地质勘察逐渐引起重视,相关工作也在逐步完善,具有明确的规章制度,完善的规范体系。规章制度的建立可确保勘察工作的科学性,同时也可保障施工的合理性。工程地质勘察的规章制度涵盖了勘察的每个细节,并在每个环节进行了逐一规定,如地质勘察目的、勘察任务、勘察评价等等,这使得工程地质勘察效果显著,规范了工程地质勘察流程,为工程地质勘察工作顺利推行提供保障。经过调查研究发现,大部分的工程地质勘察人员对相应的规章制度了解并不深,在实际工作中,他们会依据自身的经验进行实际操作,这就在某种程度上促使工程地质勘察效果并不理想。因此,工程地质勘察人员必须对自身的工作引起高度重视,严格按照规章制度开展工作,对水文地质勘察了解透彻,掌握最基本要求,依据标准进行水文勘察,进一步提工程地质勘察效率,保障勘察工作能够取得预想的效果,这样才能从根本上保障建筑物的质量不会受到水文地质的影响。 2.2深入调查地下水状态 对地下水埋藏状况进行有效调查,以确保建筑施工中不受到地质水文的影响。地下水埋藏状况调查应从以下方面着手:第一,明确调查目的,设置调查标准;其次,了解地下水类型,进而确定地下水位,并深入了解其水位变化情况、水位变化规律、地下水腐蚀性等。这些因素都需要深入调查,才能在工程地质勘察中获得相对有效的资料。在建筑选材阶段,施工人员可以依据调查结果选择相对合适的材料,确定基坑施工方案。同时,施工人员在施工工程中要进行综合考虑,并且要预估在施工过程中有可能会出现的情况,如地下水的危害性、管涌的威胁值,针对有可能出现的状况,制定相应的防治措施:如控制基坑深度;保障基底隔水层维持在固定范围之内;降低水压力、降低承压水位符合相应标准,从根本上避免突涌情况的发生。 2.3保障潜水位以及地下水维持在正常范畴 潜水位不稳定也会影响建筑物质量,因此针对潜水位上升问题,相关部门应该引起高度重视,并从地下给水管道、引水渠水管道两方面加大监管力度,一旦发现渗漏问题,必须给予及时修复。而地下水下降问题,有关部门也必须引起足够的重视,特别是要加强抽取地下水和采矿方面的管理,一旦出现违规情况,必须进行严格处罚,加强相关教育。 3结语 综上所述,工程地质勘察是建筑施工不可或缺的环节,尤其是其中的水文地质分析非常重要,这直接关系到建筑工程的质量,因此做好工程地质勘察中的水文地质分析是一项必须要做的工程前期准备工作。 作者:张瑞刚 方李涛 单位:外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室(重庆地质矿产研究院) 水文地质勘察论文:水文地质勘察方法在找水中的应用 基于水文地质学的特殊性,在后续研究过程中,必须根据科学技术的特点,对水文地质属性进行详细的分析,了解地质学的相关内容及属性。随着水资源的利用形式的不断优化,在整体控制阶段要结合人类活动及水环境的自然反应,不断探究切实可行的勘察方法。现有的水文地质勘察方法趋于多样性,包括:遥感技术勘察法、地球物理测井勘察法、地面核磁共振勘察方式等,要求相关工作人员根据实际情况,确定合理的勘察方式。 1当前我国水资源的应用现状 我国是当前公认的贫水国家,人均淡水资源的拥有量不断减少,当前中国人均淡水资源拥有量将不到1700m3;而中国淡水资源南多北少,应当避免人口过多地向缺水地区流动(南水北调可以缓解北方缺水的局面。但是由于特殊干旱地区水资源的应用情况,在地质勘查过程中要优化资源的控制形式,由于地表水传导水能力比较强,其存储量比较少,必须对地下水含水量的控制形式进行分析,调整现有设置空间,进而起到合理有效控制的目的。从现有水文地质条件来看,由于地质条件比较复杂,在地域地下水补给的过程中要重视排泄条件的具体应用,使其适应地下空间的变化趋势。在后续控制和干预过程中,针对勘察方法的多样性,要求工作人员明确基础性勘察方式,结合具体工程的要求,对资源具体应用形式进行分析。 2水文地质勘察方法在找水中的具体应用 基于现代水文地质因素的相关制约性因素,在后续控制和应用阶段,必须不断减少影响因素的消极影响,适应水资源的综合性应用趋势。以下将对水文地质勘察方法在找水中的具体应用进行分析。 2.1遥感检测技术 近些年来遥感技术的应用范围逐渐扩大,该技术能实现远处探测,在最短的时间内感知特体各事物的技术,它技术先进、探测范围大、信息量大,并可实施动态监测。遥感勘察方法主要是以勘察形式为主,能在视线固定的范围内,了解区域性应用情况。其次要技术形式采用的是展片目视解释形式,结合户外验证形式及水文地质检查形式,实现信息的及时获取。 (1)热红外检测技术。 热红外检测技术采用的是热红外线波,能获得区域内的图像资料。其次在具体操作过程中通过对温度的测定,进而确定是否存在地下水。该检测技术在干旱地区应用比较广。其技术原理比较特殊,地下水可以通过毛细血管及热导作用,对地表情况进行分析,进而确定地表湿度及温度,如果出现异常情况,可以及时对发展趋势进行检查。利用该检测技术配合基础性资料能实现探测资料的有效获取。 (2)水文地质信息的分析。 在遥感技术应用阶段,必须根据实际发展形式的要求,从水文地质角度对遥感信息进行分析,判定地层岩石的构造及水文地质信息,通过合理有效的信息判定能对地下水的储存情况有详细的了解。 (3)环境信息的获取。 基于遥感技术的特殊性,在后续控制和应用阶段,要重视地下植被、湖泊等自然因素的影响,不断减少影响因素的消极影响,实现水位的合理性控制。通过有效的判断方式能对水位实际情况有一定的了解,并及时确定矿物质的深度和水化类型。 2.2地球物理测试方式 地球物理测试形式是探测形式的重要组成部分,在后期应用和分析阶段需要对水文地质情况有一定的了解,以物理原理形式为基准,实现信息的合理控制。 (1)明确含水层特点。 不同含水层的内外部构造形式差异性比较大,必须对地层水的矿物化程度进行分析,明确两者的差异性。对地下水进行地下水矿化度进行测量。地层水的矿化度越高,地层电阻率值越低。其次该检测形式能有效的判定裂隙的标准,由于声波时差比较大,在后期控制阶段会出现电阻率降低的情况。 (2)判定岩溶水。 裂缝层是声波的主要表现形式,如果溶洞内部含有水资源,则可以将其作为重要衡量标准,包括:岩溶、裂隙发育处,井径,可以应用井径曲线作为重要衡量标准。其次基于岩石密度的特殊性,要选择密度检测形式、电阻率及孔隙度等参数形式,根据现有地质资料对岩性进行分析。 2.3物探和钻探技术 (1)物探技术。 在水文地质检查和控制过程中,必须根据研究区的水文地质实际情况,结合勘察补给断面的实际要求,对探测点进行分析。通过有效的检测形式,能对地层结构及含水层的分布情况进行分析,进而为拟建水源地的供水孔和布置钻探工程量提供了科学依据。 (2)钻探技术。 根据遥感技术的特殊性和复杂性,在钻探阶段必须结合水文资料、地质资料等形式,在现有控制基础上明确工作量。根据物探工作形式的相关要求,要结合水文地质条件地层的特殊性、岩性、成因及富水性等控制因素,探究沉积层的实际特点,明确钻探技术的具体控制形式。 2.4地面核磁共振法 基于地面核磁共振技术的特殊性,在整体控制过程中,要针对地面实际检查形式,探究具体控制形式。地面核磁共振检测技术对含水层要求比较低,其应用范围比较广。基于该设计形式的重要性,要以控制信号为基准,核磁共振信号的幅值越大,所探测区域内水含量就越丰富。从而,可以根据由小到大的核改变激发脉冲矩来推断由浅到深含水层的贮存状况,达到实现直接寻找地下水的目的。 (1)确定检测范围。 在整个应用形式控制阶段,为了对测定形式进行分析,在整体干预过程中需要优化核磁共振信号,将其作为重要检测标准和形式。由于探测区域内的应用方式比较特殊,相关工作人员必须对物探形式进行分析,将其应用于土层空隙测定,层间格式测定等方面。基于现有测定形式的特殊性,在后续系统应用阶段必须明确岩土的水性,结合岩溶实际形式,对裂隙含水质进行检测。 (2)明确工作原理。 在系统后续检测和应用阶段,要结合信号形式对其进行分析,根据核磁共振信号幅度形式采用合理的判断形式。根据核概念机制的具体应用情况,不断激发脉冲形式,使其应用于各个勘察应用范围中。 3结束语 随着现有科学技术的不断发展和应用,必须根据现代水文地质勘察方法的要求,探究切实可行的应用形式。水文地质勘察人员在工作中必须根据传统技术的应用特点,结合新技术及新理论的应用情况,对找水工作引起重视,进而不断扩展应用领域,发挥勘察技术的应用特点和优势。在现代水文地质勘察过程中,要不断寻找有效的地下水资源,为推动区域性经济发展奠定基础。 作者:夏利明 单位:重庆勘察实业总公司 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害 一、工程地质勘察中的水文地质危害分析 (一)工程地质勘察中地下水位动力作用的危害。 在不同工程地质中,其自身岩土体组成成分也往往会存在一定的差异,例如在含有大量蒙脱石的工程岩土体中,如果该部分岩体受到一定的地下水变化的影响作用,就会使得蒙脱石中的水分含量发生骤然的变化而导致其发生明显的缩胀问题,这种缩胀不仅能够使得蒙脱石自身出现严重的变形,同时也会导致整个岩土层的稳固度与承重能力受到一定的冲击,从而使得整个工程建设项目的地质条件出现问题与缺陷。 (二)工程地质勘察中地下水位上升的危害。 能够造成地下水位上升的因素非常的多,其中最关键性的也是影响最为深远的一个因素就是降水量的变化。就目前我国的工程地质勘察情况来看,在降雨多发的季节,如果工程建设人员不能对其进行及时的排水处理,就非常容易导致工程建设地段因为地下水的迅速上升,而使得工程地质中的岩土含水量变得过大而导致其自身的强度与稳固度受到不小的影响与冲击;同时,在降雨过少的季节,如果岩土体过分干燥就会使得其出现大面积的龟裂现象,而此时如果通过水库来对其进行给水灌溉工作,则会使得岩土在极端的时间内由干燥转变到湿润状态,这就非常容易使得工程建设中的岩土体变得过于松散,从而进一步引发其出现坍塌问题,造成严重的水文地质危害。 (三)工程地质勘察中地下水位下降的危害。 社会的不断进步与科学技术的发展提高,使得我国的工农业也迅速的发展起来,再加上人口数量的不断上升,导致人们的生活用水和工农业建设的生产用水量也全面的提升。一般情况下,人们的生产生活用水都是有地下水来进行供应的,社会用水量的增加使得地下水的使用也不断上升,大量的抽取活动就会在很大程度上导致地下水位发生沉降问题。一旦地下水位发生沉降现象,不仅会对工程建设项目的实际施工造成巨大的困难与影响,同时也非常容易导致建筑物出现下沉问题,且其还回在一定程度上促使道路出现塌陷现象,从而对整个工程地质勘察造成不小的影响。 二、工程地质勘察中的水文地质危害的解决方法 (一)强化对工程环境地下水状态的研究。 由于地下水位的变化往往能够对整个工程地质环境造成最直接的影响作用,因此,我们要向全面的解决工程地质勘察中的水文地质危害,就必须要对工程环境的地下水状态进行深入的调查与研究,并进一步对工程所在地区的气候特征与降水量等能够引起地下水位变化的因素进行资料收集,对工程建设地区的排水建设情况进行充分的了解。此外,为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察人员必须要对工程所在地的含水层进行全面的勘察与检测工作,确保其能够对地下水位的变化发展趋势有一个合理的掌握,从而促使其能够更好的对工程地质勘察中的水文地质危害进行全面的处理与解决。 (二)对工程地质勘察工作进行全面的规范。 由于工程建设的地质环境具有明显的复杂性特征,从而导致工程地质勘察工作也具备了鲜明的系统性与专业性。就目前我国的工程地质勘察工作来看,经过不断地发展完善,使得其自身已经建立起了一套较为完善的规范制度与规章体系,这就在很大程度上使得我国工程地质勘察工作的准确性与科学性得以提升。然而,受自身专业素质水平的影响作用,使得我国的部分工程地质勘察人员在实际的地质勘察工作过程中,并没有真正的对这些具体的规章制度进行全面而又深入的了解分析,其往往更多的是依靠自己多年的工作经验来进行工程地质的勘察工作,使得勘察的质量与效果受到不小的影响与冲击。因此,我们必须要对工程地质勘察工作进行全面的规范与完善,来确保勘察人员能够对地质勘察的标准与要求有一个更加深入的了解与掌握,从而进一步提升其对于水文地质危害的防范与处理能力。 三、结语 水文地质勘察是工程地质勘察中的一个非常重要的组成部分,其往往能够对整个工程地质勘察的质量与水平产生最直接的影响作用。为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察部门必须要强化对工程环境地下水状态的研究,并进一步对地质勘察工作进行全面的管理与规范,来从根本上提升工程地质勘察的质量,及时的解决工程地质中的水文地质危害,来进一步实现工程建设的安全性与稳定性的全面提升。 作者:付强 秦福锋 单位:山东省煤田地质局第一勘探队
建设类论文:农业工程类学科专业建设探讨 摘要:以西北农林科技大学的农业工程类学科专业建设为例,分析了我国农业工程类教育的现状以及存在的挑战和机遇,探讨了一些可行的方法和举措,旨在促进我国农业工程类教育事业的可持续发展。 关键词:农业工程;学科专业建设;农业服务意识 “农业工程”这一概念是由20世纪初美国学者提出来的,1963年美国农业工程学会对农业工程学科的定义是“一门应用物理科学与生物科学来研究农业生产的特殊的工程科学”。我国的一些专家学者也在对农业工程的定义不断进行归纳总结。近年来,随着对农业工程内涵的不断加深和拓宽,对农业工程教育的要求也在不断加强,农业工程与生物科学的融合是国际农业工程发展的趋势。目前,我国的农业工程教育紧随世界农业工程教育改革的脚步,农业工程教育目标也由原来的“深窄型”农业工程人才培养转变为综合型农业工程人才培养,从而对教育教学提出了更高的要求。本文根据农业工程教育改革的要求以及目前存在的一些问题,并以西北农林科技大学的农业工程类学科专业教育为例,提出了农业工程类学科专业建设过程中采取的一些建议和举措,旨在促进我国农业工程教育事业的可持续发展。 一、我国农业工程教育面临的挑战和机遇 应义斌等非常全面地总结了目前我国的农业工程教育面临三个方面的挑战:首先是新兴学生生物学及相关的交叉学科大量涌现,冲击着传统学科;其次是我国农业已经步入新的发展时期,农业生产经营方式正由传统经营方式向着产业化、专业化和集约化方向发展,要求农业工程技术人才不仅要具有工程专业技能,还需拥有农业方面的基本知识,更应具有较强的统筹规划和沟通能力;再次是高等教育体制的改革使得农业工程面临着来自工科类院校的竞争,尤其是在招生和就业上存在困难,导致办学效益低、投入少开支大。可见,我国农业工程类教育面临着巨大的挑战。另一方面,中央一号文件连续十年聚焦“三农”,2013年更是锁定农业科技。这些文件中多次提到农业工程方面的问题,并明确地指出未来的发展方向,表明了国家对农业科技尤其是农业工程方面技术的关注和支持。因此,我国农业工程类教育面临着巨大的机遇。 二、我国农业工程学科专业的现状与问题 20世纪80年代以前,由于受苏联模式影响,中国的农业工程学科发展不够全面,对它的“综合性、边缘性”认识不足,专业划分过细,形成了窄深型的专业体系。虽然后来有所调整,但目前学科间的交叉度仍旧不够。同时过于强调课程自身的完整性和系统性,课程体系缺乏综合性,不利于学生探索各门学科知识之间的内在联系,也不能扩大学生的知识面和认识视野,使得农业工程的人才培养目标不明确。再加上我国特有的轻农思想,学生选择这个专业方向往往并非心甘情愿,从根本上缺乏为“三农”事业服务的意识。同时,为了迎合就业,农业工程相关专业的课程设置又大多偏重于工程类专业,导致学生们关于农业的基础知识不够扎实,没有掌握本应该具备的农业科学方面相关的知识。 三、西北农林科技大学农业工程类学科专业教育探索 西北农林科技大学农业工程学科在下设的二级学科农业机械化工程、农业水土工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与自动化、生物材料科学与工程和农业水资源与水环境工程上都有博士点和硕士点,农业工程类本科专业包括农业水利工程和农业机械化及其自动化,相关的工程类本科专业有机械设计制造及其自动化、水文与水资源工程、能源与动力工程、水利水电工程、土木工程、电气工程及其自动化、软件工程、电子商务等,这些相关专业的学生本科毕业后都能直接进入对应的农业工程类硕士点进行深造。本着立足西北、放眼全国的方针,西北农林科技大学为国家培养了大批农业工程类人才,在农业机械化和现代农业发展进程中发挥了重要作用。然而,随着社会经济日新月异以及高等教育改革步伐的加快,教学模式单一、学生创新实践乏力等问题日益凸显,从而制约了人才培养质量和学科专业建设水平的提高。由于地处杨凌,学生缺乏与其他高校在校生的有效沟通,以致没有形成全面的科学世界观和人生观,尤其是上述偏工程类专业的学生普遍对所学专业认同感低,为“三农”服务的意识不强,毕业后进入农业工程类学科继续深造的意愿不强。针对以上 题,建议可以从以下几方面进行探索。 1.引导学生树立为农服务的意识。就当前而言,涉农专业的就业情况确实难尽人意,尤其是涉农的工程类专业的学生,在看到其他高校相近专业的学生能比较容易找到一份相对满意的工作时,经常会有抱怨,且因为这些工作的就业环境相对舒适,从而一心向往这些工作,进而引导学校往这些纯工程类的靠近,就出现上文所提的低不成高不就现象了。尽管如此,但从长远来看,随着农业生产方式的转变和经济的发展,农业工程类专业的学生在将来必将会有更多的选择,这个可以从目前发达国家的农业工程类专业的就业情况看到,例如美国的john deere、日本的yanmar等,都是很不错的世界著名企业,但前提是学生得有为农服务的意识。因此,可以从学生一进校门就给他们灌输为农服务的意识,通过合适的方法让他们对农业有个正确的认识。 2.优化课程设置,实现学生的全面发展。根据农业现代化建设的需要和农业工程学科领域的扩大,有计划设置了新兴专业,调整、改造、拓宽原有学科专业结构,例如从我校目前的农业工程类本科专业整体来看,有机械制造,也有电子电信计算机等,但缺少一个中间的连接过渡专业:自动化专业。同时使专业向综合方向发展,对农业工程类专业的课程设置进行适当调整,增强人文社科类的教育,优化基础课程的设置,夯实学生的基础知识水平,同时,专业课可以多开一些农业和生命生物方面的课程,从而有望实现专业课的综合化。此外,还可以增设涉农专业选修课,为学生提供了更全面的选课平台。 3.以教学团队为依托,改革教学方法。教育需要一支合格的教师队伍。考虑到人才培养有不同的需求,例如研究型和复合应用型。可以通过整合教师资源,组建“研究型”、“工程应用型”两个不同特色的教学团队,并采取多种措施,同时提高两个教学团队的综合素质,为农业工程类相关人才的培养提供师资保障。“研究型”教学团队可主要由科研能力强、科研项目多的高水平教授和青年教工组成;“工程应用型”教学团队,可主要由实践能力强、技术推广水平高的教授、副教授和企业工程师组成。在“工程应用型”人才培养过程中,加大校企合作的开放式办学力度,建立学生双导师制,与企业联合培养,并通过以工程应用为核心的训练和实践体系,培养学生的综合应用能力。同时,完善校内转任教师到相关产业或领域一线学习交流,以及相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度和机制。良好的教学方法对人才培养具有积极作用。因此,在建设“研究型”和“工程应用型”教学团队的同时,不断改革教学方法,促进传统教学模式的转变。目前,灌输式知识传授方式在众多高校占有较大比例,造成课堂气氛沉闷、学生学习积极性不高、教学过程单调死板。实践证明,这种知识传授方式不利于培育人才培养。为此,改革教学方法就成为提高学生培养质量的重要途径。在教学过程中,我们需要注重互动性和探究式教学方法的实践与应用。从工程实际出发,通过启发式、自学讨论式、问答式、角色换位式等多种既有明确目的又灵活多变的教学方法,从一定程度上调动学生的积极性、能动性,充分活跃课堂氛围。同时,倡导自学,注重培养学生主动学习的精神和捕捉信息、获取知识、更新知识的能力以及创造性思维的能力。 近年来,笔者所在单位也在积极地进行学科专业建设改革活动,并取得了显著的成效。希望以上几点探讨能够起到抛砖引玉的作用,更多的专家学者集思广益,从而进一步推动我国农业工程类学科专业的发展。 作者简介:傅隆 生(1984-),男,江西吉安人,博士,讲师,主要研究方向:农业机械化与自动化。 建设类论文:基于校企合作的网站建设类课程教学模式研究 摘要:随着网站技术的普及和发展,网站建设类课程成为了高职高专计算机类的必修课程。本文通过校企合作网站建设类课程教学模式的研究,主要探讨在课程教学中,如何提高学生的动手能力,如何采用课堂教学与岗位工作相结合的教学方法,使学生能尽快适应实际工作流程,培养出符合市场需求的人才。 关键词:网站建设;课程;教学模式 随着互联网技术的普及和网站技术的发展, 网页设计师是信息社会发展和实现媒体内容数字化以及网络化的关键人才。然而,网站建设类课程作为计算机应用技术专业的核心课程,在传统的教学过程中存在许多问题,如学生实践操作能力不强,所学知识与工作岗位任务有距离等。本文主要探讨在课程教学中,如何提高学生的动手能力,如何采用课堂教学与岗位工作相结合的教学方法,使学生能尽快适应实际工作流程,培养出符合市场需求的人才。 一、课程体系的设计 目前网站服务使用浏览器/服务器结构,因此建设完整的网站所需要的知识也可分为浏览器端和服务器端两方面。实际的网站建设相关职业根据工作内容的不同,网站职位细分为四种:网站编辑,网页美工,前台开发,后台开发。所设课程、知识体系与职业需求关系如下图所示: 整个课程体系形成链式结构,环环相扣,并具有一定的阶梯,同时课程中又有一定交叉,互相影响,螺旋式上升,注重了职业特性,同时考虑到高职教育培养具有一定的技能型,具备一定的适应性和可持续发展的人才培养模式,注重了整个专业的系统性。 因此在教学过程中,一定要重视基础,注重课程前后的联系,并关注横向课程,相辅相成。 二、教学模式的设计 1、基于工作任务的项目教学 基于工作任务的项目教学是指授课教师在创设项目单元教学情境时,使教学内容与职业工作内容相结合,把典型的工作任务融入到项目教学当中,该工作任务来源于企业生产实际,同时要具有教学内容中必备的理论知识点,当然我们可以根据教学的实际需要进行分解,形成小的项目单元,使之更好地为教学服务,方便学生学习。 例如,在《web网站开发与设计》课程中,以电子商务购物网站来贯穿整个教学过程,授课教师将这个典型的工作任务按照实际工作流程进行分解,并融入相关的理论进行教学,使教学过程更加贴近真实的工作岗位,有效实施项目教学。 2、教学中突出体现校企合作 网站建设类课程大多是实训类课程,为了让高职的教学更好地贯彻“工学结合、校企合作”的办学理念,应当由校内专任教师和企业兼职教师共同制定课程教学目标,共同进行课程教学项目的设计与开发,一起承担课程的实训指导工作,使课程体系构建与企业工程项目相融合,使课程教学更具针对性、实用性和职业性,更加贴近企业生产实际。 例如,在网站编辑这个岗位职责的培养上,为了让学生能有更真实的网站维护经验,我们专业与温州二手车交易网进行校企合作,让学生在网站信息处理员这个岗位上进行顶岗实习。在顶岗实习过程中,学生与企业技术人员和兼职教师零距离接触,可以进行良好地互动交流,及时地了解本行业最新的发展动态和先进技术,增加对未来工作岗位的了解。 3、因材施教 对于高职类学生来说,专业基础参差不齐,兴趣和能力也不尽相同,因此我们的人才培养目标不可能将学生都培养成行业的“通才”,也不能像产品批量生产一样,将学生都培养成某一岗位的“专才”。我们总会发现,有的学生口才良好,有的学生色彩感觉好,有的学生擅长于编码技术等。因此,我们在教学模式中应该注重“因材施教”。 例如,在实际工作中需要有不同的角色来完成不同的任务,可以根据学生的擅长让他们选取角色,分成小组实施教学,从而对其所擅长之处加以培养。口才良好,市场嗅觉敏感的学生注重培养需求调研、网站的架构技术;美术功底较强,色彩感觉好的学生注重培养网页美工设计;而对编码技术有追求的学生培养他们的后台代码编写以及网站技术的实现。这种根据学生的特点“因材施教”的教学方式更能提高学生的学习兴趣,使学生较快的掌握所需的职业技能。 4、基于行动导向教学的项目教学 在实训课程中,授课教师都会采用项目任务的方式来进行教学。依据职业岗位工作过程的需求,整个项目的教学过程可以模拟企业的实际工作情境,积极推广“任 驱动”、“情境体验”、“案例解析”、“过程导向”等多种符合职业教育特点的教学方法,充分体现“工学结合,引产入教”的教学特色。 根据网站建设的实际工作任务和流程,采用与实际岗位团队开发一致的项目组分工完成的方式,为学生创造一个基于职业情境的学习情境,使学生在该情境中能根据已有的经验,从周围的环境中主动获取信息,在完成任务的同时也熟悉实际岗位的要求及操作流程。 例如,在《网页设计与制作实训》课程中,授课教师采用的项目是学院教务科研处网站的设计与制作,可以按以下设计来进行实践教学: (1)明确任务。教师布置任务,展示效果预览图,帮助学生明确任务要求。 (2)制定计划。学生在教师的引导下,分解项目任务,确定工作计划。 (3)收集信息。学生根据计划与任务分工,进行收集资料,准备素材等。 (4)设计制作。学生根据计划在教师的指导下完成页面的设计与制作,并做好相关文字记录。 (5)检查评测。学生展示作品、教师提问、学生答辩、学生互评、教师讲评。 三、总结 就业导向是高等职业教育的必须把握的准则,职业技能的培养、适应岗位工作的需要应当成为高职计算机专业教学中必须强化的主题思想,因此,专业技能的实训显得尤为重要。网站建设过程需要使用多个专业课程知识,是一门综合技能课程,从实训内容、实训组织形式等方面强化本课程群的综合技能实训,能培养学生与就业岗位“零距离对接”所要求的综合职业能力。 建设类论文:基于实训的高校新闻传播学类专业实验中心的建设与管理 知识经济时代的现代技术被广泛应用于社会的各个领域,更高的教育思想,理念,工具,方法和人才培养模式相对应的一系列的变化。新闻传播学类专业实验中心的建设是高等教育的重要组成部分,也是作为一个核心指标对学校的高低来衡量。就我院新闻与传播专业的学生来说,实验中心教学具有不可替代的作用,开发出高质量的复合型人才,这是教育界的共识。现在越来越多的实验课程在人文社科中得到了广泛地应用,对文科实验教学的认识也正有一个逐步深化的过程。 1我院新闻传播学类专业实验中心的现状 继“211”,“985”项目,国家教育部提出的“质量工程”,实验室建设在高等院校是教育部质量工程的重要组成部分。同时,专业知识和能力,提高学生的学校,学院和大学实验室的规模和质量水平的基础上,可以形容为“知识创新的源头,人才培养基地”。我校新闻与传播专业实验教学中心(以下简称实验中心)是我院实验室作为发展的重点项目,它的建设,充分体现了媒体的教育理念和实验教学观念的转变。实验中心教学改革,能力建设目标,加强实验教学示范中心的建设。该中心的任务是,多媒体教学功能,突出创意媒体专业,具有辐射服务能力的跨学科实验教学中心,按照高标准的现代媒体技术。近年来,实验中心实验室硬件建设,政府的重点支持,学校课程管理,持续大规模投资和其他方面更高的要求,对我们面临的能力提高和学校的发展具有一种发展的机会。 2构建富有特色的创新实践体系 面对企业高素质人才的需求,使得就业形势日益严峻,高校的不断改革,探索,努力实现教育模式和社会需求相结合,培养创造创新型人才,以适应现代社会发展的需要。该中心形成的过程中建立的“实验 - 培训 - 实习”,加强实用人才培养模式应用型人才。中心为基础的学校,传播学,广告及全校本科生和非新闻传播类专业辅修的公开课实验教学的学生,也积极地为学生提供内部和外部培训的机会和条件。在大量的训练的基础上,学院与业界合作建立的实习基地。大量的实践和实习的机会,提高学生的适应能力和社会竞争力,大学毕业生受到社会的欢迎,全面提高实验实践教学的整体质量。 2.1加强基础,专业,多层次的实验课程体系建设 学院成立时间短,以培养学生的实践能力和动手能力,实验课程体系的建立已迫在眉睫。实验课程体系,我们必须有不同的专业学科基础课程,如摄影和摄像,“广告”的原则,应该是必修课程,如电视编导与制作“,”广告策划与创意,新闻编辑研究“实验课程体系的设计”也应该被认为是为全校开设了人文学科的课程,如“美学概论”。实验型类实验课程,实验,创新实验和研究实验和课外活动的发展。 2.2注重内部和外部的培训和创新实践基地建设 该实验中心不断提高辅助教学也积极为学生提供培训机会,以及内部和外部条件。拍摄和采访中心积极鼓励大学生学生会,共青团和其他社会成员的参与学校和学院的活动,不仅为学生准备拍摄器材,偶尔这些成员组织的培训,使他们没有在课堂内学习中没有实验室不仅对学生在填写培训技能。 2.3广泛的产业合作,建立实习基地 实践基地建设,不仅可以有效地解决学生实习的问题,还可以锻炼教师的实践能力,有利于培养“双师型”教师,通过产,学,研,也可以结合企业的技术支持,从而为达到互惠互利的目的。 3 实验教学基本理念重新定位 3.1辅助性实验教学向整合性实验教学转变 据媒体不断融合的趋势,所有的媒体技术手段整合成完整的多媒体教学框架。实验室课堂教学不再支持作用,必须是一个技术环境,为教师和学生进行创造性思维和思维平台。课程的教学设计和教学材料的产生,需要密切的联系与今天的媒体现实环境中,高,新媒体技术的全面应用扩展。 3.2从知识传授为主向能力实训为主的转变 充分发挥学生喜欢动手能力,训练学生熟悉各类媒体的设备和技术特点,在不同的环境中熟练使用媒体的新闻采访,媒体,创意设计和生产。按照等级考试的科学技能培训,一步一步,确定学生的实际能力,采取切实可行的教学效果和有趣的。 3.3从教师为主体向学生为主体的转变 强调学生是实验教学的真正主体。尽可能地反映的开放性实验中心。开放的媒体环境中,学生能主动运用所学知识和技能,学会独立的特殊的设计,生产和研究,通过各种作品或成果的集中体现创新的有效性。的概念,自主创新实验中心在学生的自我管理,自我设计的实验项目,实验结果的自我发展能力。促进学生开阔眼界,与产业相结合,与社会相结合,以获得更多的社会资源和权力,自觉地为社会服务的实验结果。实施课内与课外相结合,结合教学和专业实践,专业实践与教师的科研创新人才培养机制,全面实施开放式实验教学相结合的实验中心。 结论 新闻与传播专业实验教学的目的接近媒体的发展,现代信息和通信技术的跟踪和使用的实际需要,深化传媒类专业教学改革,始终坚持“理论教学与实验教学并重、知行合一、强化能力”的实验教学理念,激发学生的学习积极性和创造性,培养学生的综合素质和创新能力,只有通过解放思想,不断更新教学理念,实践教学与理论的完美结合,以培养了一批具有创新能力,满足社会和媒体的专业人士的需求。 建设类论文:DOAJ经济学类期刊资源建设情况的现状研究 〔摘要〕通过对doaj收录的经济学类oa期刊资源建设进行调查,包括经济学类期刊的出版国家和地区、使用的语种、oa时间、出版机构、影响因子等不同角度,并对其成就和问题进行了分析,希望能对国内科研机构利用经济学类oa期刊资源有所帮助,从而能促进经济学类oa资源的利用。 〔关键词〕doaj;经济学类;oa期刊;资源建设 2.5出版频率 由表6可以看出,196种经济学类oa期刊的出版频率很广,最主要的出版周期为半年刊,占到总期刊数的39.8%,其次为季刊和一年出版3期的,分别占到17.35%和11.73%,一年出版5期及5期以上的合起来只有9种,加上年刊的9种,加起来也才占总期刊数的9.18%,但是出版不固定和不清楚的却有一定的数量,分别为24种和19种,二者共占到总期刊数的21.93%。及时出版应该是oa期刊的一大特点,所以经济学类oa期刊的出版能力还是比较薄弱,有待进一步提高。 2.6学术水平 影响因子(impact factor,if)是指期刊前两年在统计当年被引用的总次数与该刊前两年数的比值。jcr是用来评价期刊学术质量和影响力的指标,包括有:影响因子、被引频次及即年指标,其中影响因子被认为是评价期刊影响力的最重要指标,反映了期刊近期在科学发展和文献交流中所起的作用,是国际通用的期刊评价指标。影响因子越大,期刊的学术影响力和作用就越大,该刊的学术质量也越高[4]。对2011年jcr的321种经济学类期刊仔细统计,发现196种经济学类oa期刊只有7种被收录,也就是说只有7种有影响因子,见表7。 3讨论 3.1关于经济学类oa期刊资源建设发展差异 本文对doaj经济类oa期刊的数量、国别、语种出版、学术水平等方面做了调查统计及分析,明显看出,参与oa的经济类期刊形成了全球的发展趋势,但是发展严重不平衡,发达国家无论在数量、语种、学术影响力等方面均占优势,这与发达国家纷纷制定政策支持开放存取运动密切相关,如:2007年初欧盟理事会第七框架计划共同决议中的开放获取的强制性命令,英国各大学支持欧盟的开放获取强制性命令[5],而美国在2007年末,国会和总统就敦促美国卫生研究院(nih)(nih是全世界最大的综合类科研资助机构,早在2005年就一直倡导并采取措施促进开放存取的发展)为nih资助的研究采用的oa强制性规定等等[6]。不过在发展中国家,巴西、智利的经济类oa期刊发展位居前列,甚至大大超过了很多发达国家,这与巴西、智利开展oa运动较早分不开,早在1997年,科技在线图书馆(the scientific electronic library online,scielo)就在巴西成立,其中收录的oaj主要来自于巴西和其他拉丁美洲国家,scielo是一种合作性网上电子出版模式,被认为是发展中国家开放存取期刊运动的典型例子,各个scielo成员国的开放存取期刊数量不等,差别较大,位居前两位的就是巴西和智利,2006年时候,最多的巴西有148种,其次是智利,有56种[7]。 3.2关于经济学类oa期刊的出版语言、出版能力和学术影响力在出版语言方面,英语使用的最多。在当今国际交往中,英语使用广泛,基本上算作世界性的语言,而经济类oa期刊是一种全球共享的期刊,其出版机构不可能为世界上的每一个国家都提供专门用本国语言书写的版本,一般只能提供一种或几种语言,所以非英语国家采用英语出版期刊就成为目前国际期刊发展的潮流,也便于其他国家研究人员使用。经济类oa期刊的出版能力和学术影响力都不高,特别相对于自然科学类oa期刊更是显得较低,这些都需要进一步促进和发展经济类oa期刊的发展。早在2008年,沈坤就在他的调查研究中发现从事经济学的用户选择oa这样的网络出版方式相对比较低,在开放存取建议中呼吁要发展经济类学科oa期刊[8]。所以我们要支持经济类oa期刊,提高社会各界对经济类oa期刊的认可度,扩大经济类oa期刊整理,建立稳定有效的经济类oa期刊的出版机制,从而增强经济类oa期刊对科研人员的吸引力,使经济类oa期刊的发展能够更上一个台阶。 3.3关于经济类oa期刊在中国的发展 经济类oa期刊作为一种全新的学术交流模式,在世界范围内受到广泛关注,但是作为金砖五国的我国却发展迟缓,整体水平和世界先进水平之间存在着较大的差距。doaj上收录的经济类oa期刊只有一种,是中国澳门 学工商管理学院出版的international real estate review,回溯年代可以到1998年,出版频率从最初的一年1期到目前的一年3期,发展更新还是比较快速的,但是出版语言却只有英语1种,符合国际期刊发展趋势,不过没有再同时提供汉语语言出版,我觉得有点欠缺。我国在2006年10月了科学数据开放存取政策[9],但是到目前为止,并没有出台关于开放存取的相关政策的规定,所以我国开放存取发展缓慢,而且社会各界关于开放存取的相关意识还比较薄弱,在王应宽对中国大陆各个学科领域的科研工作者的调查显示,94.5%的被调查者对开放存取期刊不了解[10]。据blackwell期刊价格指数显示,1990-2000年,人文社会科学领域的学术期刊价格的涨幅高达185.9%[4],订阅期刊价格大幅上涨,如果经济类oa期刊推广,必将节约经济类学术期刊主要定购者—经济类院系资料室和图书馆的开支,特别是经济类外文期刊越来越昂贵,昂贵的订购使用费已成为学术成果有效交流的一大障碍,推广经济类oa期刊的发展更是显得尤为重要。同时,经济类oa期刊作为一种在线免费取阅,发表付费,经同行评议的学术期刊,它的出现也是对传统经济类学术期刊的挑战。因此,作为一个经济信息情报工作人员,推广传播经济类oa期刊更是义不容辞的责任,我们要促进和发展经济类oa资源建设,与世界接轨,让我国经济类学术期刊尽快走向国际化。 4结论 oa运动开展十多年,经济类oa期刊的资源建设呈现出了良好的发展势头,但还存在很多不足,经济类oa资源总体数量和质量均不高,这都需要每位经济学类科研工作者对oa态度的转变,支持oa,同时也需要国家政策的支持。对于我国来说,如何提高国内开放存取经济论文的认可度,建立有效评价机制和制定相关政策更是一项重要内容,我们可以从以下几点来增强:第一,加大对经济类oa资源的搜寻、整理、推广等活动。第二,合理采取经济类oa期刊的经济机制,如广告、出版费、订购费、电子商务等。第三,建立一定的经济类oa期刊的质量控制机制,如稿件提交、出版前期审稿、出版中期格式规范、出版后期的质量评价等。第四,根据我国的国情,尽快制定支持经济类oa期刊资源建设的相关政策。 建设类论文:优化财经类高等院校工程管理专业学科建设措施研究 财经类院校工程管理专业人才在面向社会及市场需求时,不仅存在理工类土建专业的技术型人才方面的竞争,而且面临着同类型院校即财经类院校工程管理专业的复合型人才的竞争。财经类院校工程管理专业的发展除了取决于对这一新专业的认识之外,更重要的是解决如何利用现有的资源通过教育教学和教育体制的改革,解决目前在工程管理专业办学过程中存在的问题,使财经类院校工程管理专业健康地发展。现从以下方面提出建设措施: 一、培养目标方面 从国内工程管理人才的需求方面来分析,由于我国工程管理专业开设时间不长,目前从事该行业的人员中,毕业于工程管理专业的只占了很小比例,而绝大多数来自土木建筑相关专业。目前人才市场非常缺乏既熟悉建筑管理,又熟悉工程技术、经济、法律的工程管理专业人才,这使得我国当前建筑市场普遍存在工程质量不高,投资失控严重,建设工期拖延,信息管理滞后等问题。另外在国际国内很多建设项目中,我国建筑企业所不足的并不是建筑施工技术和机械设备,而往往是合同意识、现场管理、人员素质、经营机制等工程管理水平。而国家专业指导委员会制定的工程管理专业培养目标是:培养具有管理学、经济学和土木工程技术基本知识,掌握现代管理科学理论、方法和手段,具有项目经理能力,能在国内外工程建设领域从事项目全过程管理的复合型高级管理人才。从培养目标来看,工程管理专业培养的是管理人才,而非工程技术人才,所以要求学生掌握一定的管理学、经济学和土木工程技术基本知识。对于培养管理类人才,财经类院校比土木类院校应该更具优势,关键是要构建合理的工程管理专业课程体系。 二、科学构建专业课程体系 由于财经类高校的特点,工程管理专业课程设置偏向经、管、法,而工程管理学科的研究方法是工程技术与管理理论的结合,必须具备一定的建筑行业背景知识。对于工程管理专业教育来说,在保留经济、管理以及法律平台现有课程的基础上,加强工程技术类课程的设置力度,拓宽学生的知识面。当然,专业课程体系的设置是一个动态的过程,应随着人才培养目标的变化进行调整,进行课程体系整体优化。 (一)构建专业课程体系的指导思想 构建专业课程体系的指导思想的核心是市场需求和企业需求,专业的建设应以此为导向,围绕这一核心展开,否则,所培养的人才就会与工程管理行业脱节,不为企业所欢迎。因此,在办学过程中,高等院校要关心市场、关心企业需求,与企业保持密切的合作联系,根据企业的要求,不断地调整和完善教学体系、教学内容和教学方法,尤其要强化技能培养和继续教育能力的培养,使学生既能满足企业现实的人才要求,又具备自我发展的能力,从而促进工程管理行业的健康发展。 (二)专业课程体系的构建 近几年,随着我国建筑行业的发展,法律法规的逐渐完善,工程管理专业人才需要一定的建设法规知识。那么,在专业培养计划中,针对市场就业需求,根据国家专业指导委员会制定的工程管理专业培养目标,结合财经院校特点,专业课程的设置应涉及土木技术、经济学、管理学、建设法规4个方面的知识。将课程体系设置为模块体系,工程管理专业课程体系由4大子模块支撑:基本知识模块、专业基础模块、专业业务模块、选修提高模块。具体是:模块一—基本知识模块:包括政治修养、计算机应用知识、应用数学知识、英语应用知识、身体素质等。模块二—专业基础模块:包括制图识图基础知识、管理学基础知识、经济学基本知识、建设法规等基本知识。模块三—专业业务模块:包括建筑技术知识、建筑经济知识和工程项目管理知识等。模块四—拓展模块:包括理论选修和实训课程,涵盖土建、管理、财务、经济、法律、信息等多方面知识。 1.基本知识模块:包括思想政治理论课程(含思想和邓小平理论)、大学生思想品德修养、法律基础、大学英语、体育、高等数学、计算机文化基础和形势与政策等课程(见表1)。 2.专业基础模块:包括制图识图基础知识、管理学基础知识、经济学基本知识、建设法规等基本知识(见表1)。 3.专业业务模块:包括建筑技术知识、项目管理知识、建筑经济知识等内容(见表1)。 4.拓展模块:包括理论选修和实训课程。理论选修课涵盖土建、管理、财务、经济、法律、信息、艺术等多方面课程,实训课程如表2所示: 三、突出专业特色 从目前国内各高校的专业设置来看,工程管理专业的设置有两种情况。一是由原有类似专业转化而来,主要有原建筑管理、建筑经济、投资经济、房地产经营管理等。二是新成立的专业,直接按照教育部本科专业目录设置。前一种情况设立的专业基本体现各校原有专业特色,具有明显的专业倾向。后一种则专业综合性更强一些,这一点从各校的教学方案中可以明显地体现出来。从我校在国内建筑行业的地位和影响以及大多数毕业生可能的就业去向出发,我们的人才培养特色首先要突出扎实的技术功底,以适应从事工程施工管理的需要。其次,知识面要宽,既能适应国内工程建设领域的工作,又能在房地产行业、涉外建设项目中有所作为。在此基础上,培养对建设项目全过程进行综合控制与管理的能力,学习管理学、经济学、技术经济学、管理信息系统、工程项目管理、工程造价管理、经济法与建设法规、工程合同管理等课程。同时,学生还应该根据自己的特点和毕业后的就业去向选择学习房地产开发经营与管理、房地产估价、物业管理、国际工程管理等专业方向的课程,以拓宽学生知识面和专业技能,提高工作适应能力,扩大就业面。 四、实践性教学建设与改革建议 工程管理实践教学必须面向工程实际这是我国经济发展的迫切需要,也是工业发达国家高等工程管理教育和工业发展的经验。近年来,国内涉及工程管理领域的公司增加迅速,新的知识需求也随之增长,如项目管理公司、项目投资公司等的出现。工程项目的寿命周期也已扩展到全寿命周期的范围,包括了工程项目运营阶段和残值回收阶段。这些不同性质的公司管理以及扩展的项目管理范围都需要有新的知识和实践去支撑这要求工程管理专业的实践教学思路有所更新与发展,更应面向工程实际,使学生在实践能力上,更适应工程市场的变化。而这恰恰是我国工程管理实践教育所欠缺的。导致学生缺乏对工程管理在工程及工程教育中的重要地位和作用的认识;缺乏对现代工程所必须具备的有关经济、社会、交往等方面知识的了解;缺乏参与管理现代工程的初步能力和管理素质。应加强对实践教学环节的管理、建立完善课程考核办法。 (一)加强对实践教学环节的管理 一是建立健全相应的规章制度,比如实地检查、定期听课、召开学生座谈会、对学生进行抽查考试等形式。二是设置实践教学管理委员会,对实践性教学进行管理和规范,指导教师严格按照教学计划、教学大纲的要求进行实践性教学,验收实习的成果。 (二)对于每一门实践课程必须建立科学的课程质量标准和考核指标体系,以确保实践课程的实施,使学生学有动力,做有目标 考核标准应明确、具体,考核方法应量化、可行。考核方法按不同实验的性质而定,不宜强求统一,但必须侧重于综合能力与应用能力的检测和评价。严格的实践教学考核制度对保证实践教学质量具有重要作用。课堂实践、教学实习课程设计等主要实践性教学环节都要有指导大纲,有计划、有目标要求,并进行单独考核。 五、搞好师资队伍建设 要进行学科建设和专业发展、拓宽专业教育、扩大教育规模,师资力量是关键。必须建设一支高素质的工程管理专业师资队伍,而要建设好一支高素质的师资队伍,要注意以下几个环节: (一)师资队伍建设是保证人才培养质量的基础 由于我国工程管理专业教育起步较晚,大多数高校专业教师都是从土木工程、建筑施工、土地资源、经济管理等专业转行而来,也有相当一部分教师是从非教师队伍转过来的,师资队伍的整体素质不高。为加强师资队伍建设,一方面要鼓励和支持教师进修。原来从其它专业或非教学队伍转来的教师,需要进行相关专业课程的进修,扩大其知识的深度和广度;另一方面要支持教师进行实践锻炼。工程管理专业有着较强的实际操作性,专业教师应安排时间深入实际,了解行业中存在的问题及成因,探索解决问题的办法。工程管理专业应拥有一支具有专业综合优势、实践能力的师资队伍。建设一支结构合理,素质良好,相对稳定的师资队伍,是搞好专业教学改革的关键。 (二)在师资队伍建设中应突出专业特点,优化学历和年龄结构 应有计划地引进一批年富力强的知名学者、教授,重点引进学历高、应用能力强、实践经验丰富、热爱教师职业的人才,特别是有影响的学术带头人,或者重点培养学科带头人和一批学术骨干。在学科梯队建设上要逐步形成老、中、青相衔接的年龄层次结构和职称结构。要重视专业教师的学源结构优化,引进教师时务必要强调交叉的专业背景,避免学术上和专业上的近亲繁殖。 建设类论文:以工商管理类专业建设评估为契机找准定位 突出特色 作者:夏文汇 张陆 徐刚 罗永刚 论文关键词:专业建设评估 专业特色 学科特色 论文摘要:论述了开展专业建设评估在树立学科、专业特色,明确专业建设的目标与方向中的积极作用。 1 整合教学创新思想,加强工商管理类专业建设评估体系研究 从整体结构上讲,教学创新体系是由知识创新、技术创新、知识传播和知识应用等诸多系统组成的一个相互联系的、有机的网络系统。而专业建设评估体系研究是整合教学创新思想的基础。从我院发展的实际角度来看,笔者认为“乘教学质量之东风,进一步深化教育教学改革,狠抓学科建设,不断提高教育教学质量和学院办学层次”的关键在教学创新,关键在专业学科建设,关键在人。目前我系开展教学创新体系研究主要可以分为两个方面:一方面是专业建设、教学改革和知识的创新及应用——教学创新研究;另一方面是知识的传播——教学方法、手段与教学内容研究。而这两个方面恰恰是我院“教学质量年”的基本任务和中心工作。专业建设评估和教学创新活动紧密而有机的结合是培养人才,特别是培养高层次创新人才的关键和根本途径,所以在专业建设及高层次创新人才的培养过程中必须重视专业评估和教学创新研究。对于工商系,应着重研究工商管理类专业建设评估及其发展的主要内容,具体体现为以下几个方面: 1.1 工商管理类专业发展方向和目标 主要研究专业发展方向是否明确,对重庆当前和长远经济建设及社会科技发展有无意义、作用;在重庆市内、国内有无特色、有无影响,该学科的发展处于何种地位,在国内外处于何种发展水平,其学术成果如何,获奖项目、级别如何。 1.2 工商管理类专业师资队伍建设 主要研究各专业师资队伍的思想素质、学术水平,在国内或行业同学科中的学术地位,人才培养能力与发展潜力;职称结构、学历结构和整体实力;拟定培养计划措施及执行情况,形成专业学术带头人、后备学术带头人、梯队结构合理的师资队伍。 1.3 工商管理类各专业实验室建设 主要研究与专业发展相匹配的仪器设备数量、质量及自制仪器设备的水平;现有仪器设备利用率和完好率的高低;目前实验室面积能否满足教学科研要求和实验人员队伍配备状况。 1.4 工商管理类各专业科研建设 主要研究各专业学科领域中外期刊、鉴定项目、出版专著教材、获奖项目的数量与级别;目前承担国家级、省部级科研项目及经费;科研成果推广及应用情况,学术交流与学术氛围;科研成果是否推动了科学理论发展,科研项目是否有理论意义,科研经费转化为仪器、设备等固定资产的数量、质量等方面。 1.5 工商管理类各专业教学改革与管理措施 主要研究各专业学科建设规划是否合理可行;教学计划、大纲是否齐全、优化,教学档案、科研管理是否规范有序,优良学风班活动落实情况,管理人员所占比例;专业教学内容与课程体系是否有计划、有措施、有成果;采用现代教学技术、教学方法与手段改革如何,本专业内在发展潜力如何等。 1.6 工商管理类各专业人才培养状况 主要研究各专业人才培养的模式,人才能力结构及人才培养数量与质量的关系。 在建立工商管理类专业建设评估体系和教育模式逐步完善及发展的今天,我们更应该加大力度,摆脱由传统教育模式造成的重知识教学、轻创新研究、重分数、轻能力培养、将教学和创新相对分离开来的影响。重视和加强教学创新研究在专业建设评估工作,以及培养高层次创新人才工作中的作用和力度,使专业建设评估和教学创新能够真正地结合起来,形成一个有机的统一体。 2 以专业建设评估为契机和市场需求为导向,塑造工商管理系学科、专业特色,实现可持续发展 通过开展专业建设评估工作,理清专业建设工作思路,找准市场定位,突出工商管理类专业特色,为继续开展工商管理类专业建设打下坚实的基础。因此,我系在“教学质量年”中,以开展工商管理、市场营销、旅游管理和土地管理这4个专业建设评估为契机和市场需求为导向,进一步塑造工商管理系学科、专业特色,实现可持续发展。 2.1 塑造系的办学思路和特色 在院办学思想指导下,经系务会研究确定我系办学的具体思路与特色为:“以工商管理本科教育为主,工商与公共管理相结合,体现管、经、工兼融优势,突出企业经营与现代管理技术,强化学科特色”。以上简称为“1212”思路即:“一个为主,两个结合,一个体现,两个突出”。 2.2 工商管理学科建设思路与特色 我系学科建设思路与特色为:(1)工商管理学科是我系所依托的主干学科,以工商管理为龙头,市场营销与旅游管理为两翼,体现工商为本,形成专业优势互补与群体推进的格局,把本学科办出特色;(2)公共管理学科是我系又一重要支撑,以土地资源管理为重点,兼融房地产经营管理,结合公共管理与工商管理学科优势,坚持联合办学之路,把本学科办出特色。以上简称:“一个依托,一个支撑,优势互补,群体推进”。 2.3 工商管理专业建设思路与特色 我系专业建设的思路与特色是:充分利用工经管相结合的内部优势,紧紧抓住外部发展机遇,着力完善工商管理与市场营销这两个专业的同时,加大力度把旅游管理和土地资源管理这两个刚批准授予学士学位的新专业建设好,使我系各专业在保持专业个性(即工商管理专业突出公司运营管理、企业网络经营管理和商务管理;市场营销专业突出营销策划与管理、电子商务和广告策划与设计;旅游管理专业突出酒店和旅行社经营管理,土地资源管理专业突出房地产经营与物业管理)的同时,立足企业,瞄准市场,结合社会,拓宽口径,增强适应性。从而把我系各专业逐步发展成为重庆及西部大开发相关人才培养的重要基础,充分体现我系的专业特色。以上简称:“以管为主,工经管相结合,做到4个突出”。 建设类论文:林业生态建设中文书档案管理的种类和途径 摘要林业建设是生态科学和可持续发展的统一体,加强文书档案管理工作有利于这一统一体的发展。分析文书档案管理对林业生态建设的意义,介绍林业档案管理工作的种类,提出加强其文书档案管理的基本途径,以为林业生态建设的发展提供参考。 关键词林业;生态建设;文书档案管理;意义;种类;途径 1文书档案管理对林业生态建设的意义 加强文书档案管理,有利于国家法规和方针政策在林业部门和基层林场的贯彻执行,增强国家法规和政策的权威性;有利于上级党政机关对林场工作的直接领导和具体指导,提高工作质量和效率,避免基层林场盲目蛮干;有利于林业机关单位及林场同其他机关和企、事业单位的沟通与联系,不至于在林业工作及其他工作中顾此失彼;有利于林区干部职工学习党和国家方针政策,与时俱进,促进林区安全和谐;有利于真实记录林业生态建设和发展情况,为各项林业工作和活动保存依据和凭证。 2林业文书档案管理工作的种类 2.1国有林场森林资源档案管理工作 国有林场承担着国家天然林保护、三北防护林建设和生态公益林建设等重大项目的建设任务,文书档案管理工作成效直接影响和制约着林场的建设和发展。森林资源档案是森林资源管理的一项重要基础工作,它记录了整个森林资源消长变化的全过程,把准确数据反映到簿、表、卡、册、图上[1]。为进一步加强森林资源档案管理工作,有效地发挥森林资源档案在林地权属中的重要作用,要不断提高森林经营水平,保证森林资源档案管理的科学性。 2.2林权改革档案管理工作 集体林权制度改革正在各地全面推进,为确保改革成果,提高改革质量,国家林业局、国家档案局近日出台《关于加强集体林权制度改革档案工作的意见》,就林改档案管理工作作出进一步部署。意见指出,档案管理是林改过程中一项极其重要的基础工作,完整、准确、系统的林权改革档案是林改工作的客观反映和重要的历史见证,是巩固改革成果、维护林地权利人的合法权益及稳定完善农村林地承包关系的重要保证[2]。意见要求各级林业部门认真抓好本机关、本单位的林改档案管理,建立档案工作领导负责制和档案管理人员责任制,并指导所属单位做好林改档案材料的收集、整理、保管和利用等方面工作,县级林业主管部门要特别做好林权登记发证档案管理工作;各级档案行政管理部门要加强对本行政区域内林改档案工作的监督和指导。意见提出,林改档案管理要与改革工作同步进行、协调开展,促进改革工作和档案工作的同步进展,确保林改全过程档案资料的完整、准确与系统。各级林业和档案部门要加强对林改档案工作的检查指导,把档案管理工作纳入林改成果检查验收项目中,确保档案工作健康有序地进行。意见还就林改档案的归档范围、保管期限、分类方法、收集整理、保管移交、利用服务等内容提出了具体要求。 2.3退耕还林档案管理工作 退耕还林工程是一项政策性强、涉及面广、群众参与度高、费用巨大的生态工程,档案管理工作非常重要。要牢固树立“无档则乱”的档案管理意识,把规范建档工作与工程建设同步进行,切实为工程顺利实施提供可靠依据。完善档案管理的各项规章制度,每个乡确定专职档案管理员1名,负责退耕还林资料的收集、按照工程实施流程,编制退耕还林档案全宗示意图,并按工程建设环节将规划设计、种苗供应、施工作业、检查验收、政策兑现、工程管理流程划分为永久、长期、短期3个不同期限,为退耕还林档案整理提供具体的依据。县级与乡镇分别建立专门的退耕还林档案室,配备微机,实行纸质档案和电子档案双向管理,做到文字、电子和实际工程操作相对应,规范图、表、卡、证、合同5类资料管理,既保持原始资料的完整,又为档案查阅提供便利,基本实现档案管理的现代化。 2.4林业生物灾害档案管理工作 林业生物灾害管理是一个有效地组织协调可利用一切资源、应对生物灾害事件的过程。其根本目的就是通过对生物灾害进行系统的监测和分析,进一步改善灾害应急管理周期中减灾、准备、响应和重建等方面的措施,以尽最大可能通过有效的组织协调来保障生态安全,并将经济财产损失降到最低程度。就林业生物灾害管理而言,具体内容包括监测预警、检疫御灾、应急救灾,灾害发生前的各种计划、物资资金准备等备灾措施,灾害发生后的救灾工作和灾后恢复工作,以及避免和减少灾害发生的促进森林健康的措施。 档案管理要做到规范,按时归档,应从以下4个方面认真开展工作:一要提高对档案工作的认识。档案是历史的真实反映,档案管理工作是一项十分神圣的事业,任何社会形态、任何单位、个人都离不开档案,一定要增强档案工作的责任感和使命感,努力把档案工作搞好。二要加强对档案工作的管理。档案工作就是服务,“规范、完整、优质、便捷”是档案工作的指导思想[3],要按照这一指导思想,加强档案管理工作,重视档案的上等升级,提高档案管理水平。三要加强学习,不断提高档案管理人员素质。按照县政府、县档案局的要求,对档案工作人员采取不同方式,加强业务培训,使档案工作人员业务水平有一个较大的提高。四要加强对档案工作的组织领导。各单位要明确分管领导抓档案工作,帮助解决档案管理工作中存在的问题,要稳定档案工作队伍,为档案工作创造良好的条件,逐步实现档案工作的规范化、现代化管理。 2.5林业档案管理工作中的保密工作 林业档案保密工作包括林业档案管理过程和林业档案利用过程中的保密工作,林业开放档案也必须做好必要的保密工作。在日常的档案借阅过程中要做到[4]:在经过主管领导的同意后,对所借阅的档案进行认真细致的登记造册,注明借阅的时间、档案的具体信息、借阅人以及归还时间;未经主管领导同意不能擅自调阅相关档案,尤其是财务档案的管理,必须经过主管领导、财务人员及档案管理员的共同在场才能调阅,其他工作人员不得擅自进入档案室,不得损毁、丢失属于国家所有的档案,不得擅自提供、抄录、公布、销毁属于国家所有的档案,不得涂改、伪造档案,不得擅自出卖或者转让档案,不得倒卖档案牟利或者将档案卖给、赠送给外国人,不得携运或者复制档案出境。如果违反以上规定之一的,若情节构成犯罪的则依法追究刑事责任[4]。 3加强文书档案管理的基本途径 文书是正在发挥作用的信息载体,档案是历史文献资料。为了进一步加强和规范档案管理制度和操作行为,提高档案管理水平和人员素质,以适应现代化档案管理的时代要求,使各单位的档案真正发挥应有的作用,推动林业系统档案管理的规范化,应从以下途径加以解决: 3.1提高文书档案管理人员的政治素质和业务素质 由于文书工作直接与文件打交道,在有效范围内必须遵守和执行,因此,党政领导要加强对林场文书人员的管理和教育,建立健全保密制度,促使文档管理人员从政治的高度来认识文书档案管理的严肃性和时效性[4],热爱档案管理事业,树立科学发展观,对事业负责。通过自学、参加培训、实地参观等形式,学习《文书学》《档案管理学》《档案法》《机关档案工作业务建设规范》等,对基础理论知识和档案管理规则有比较系统地掌握,坚持岗位实践,熟悉业务技能,适应新时期文书档案管理工作需要。 3.2运用比较先进的手段及时处理文件,分类归档 计算机技术已经广泛应用于档案管理,其高效快捷、灵活检索的特点为立卷改革提供了新的可能和方向,档案管理的计算机化、自动化、文书档案工作一体化[5],对归档文件整理工作提出了新的要求,文档管理人员必须依照国家档案局颁发的《归档文件整理规则》,结合林业部门的工作特点,熟悉并广泛应用计算机技术,一事一卷,分类归档以备查考,以适应档案管理现代化的需要。 3.3要提高文档资料在林业生态建设中的利用率 对于档案资料,在管严管好的原则下,管理人员要树立全心全意为人民服务的思想,正确处理好档案保密与利用的关系,不怕细琐麻烦,要嘴勤、眼勤、手勤,既使利用者及时查考,又能妥善保管档案,使成为历史的档案成为活的资料,准确完整地直接为林业经济建设和社会各项事业服务。这样既可以充分发挥文书信息在林业生态工程建设中的时效作用,又可以发挥林业文书档案资料在社会主义现代化建设中的历史凭证作用,为国家积累宝贵的文化财富。 建设类论文:试论人力资源管理理念在艺术类学生组织建设中的应用 论文关键词: 人力资源管理 艺术类学生组织 应用 论文摘 要: 艺术类学生由于在思维、个性、学习过程和方法、组织开展活动类型等方面与其它专业学生存在差异,其学生组织建立建设要充分兼顾艺术类学生的特点。本文通过对现代的人力资源管理理念的分析,探讨其在艺术类学生组织建设中的应用。 学生组织是在学校党组织领导和团组织指导下的学生群众组织。它面向全体学生,是学校、教师和学生之间的纽带和桥梁,在维护学校利益、推动学校发展的同时,也充分表达和维护广大学生的具体利益;它是学生自我教育、自我服务、自我管理的重要平台,是校园文化的一个重要载体,是开展校园文化活动的主阵地。加强学生组织的建设,引导其健康发展,一方面可使学生从中锻炼自我、成长成才,另一方面可充分发挥学生组织在校园文化建设中的重要作用,这对于高校通过学生组织这个“桥梁”实施文化育人具有深远意义。 艺术类学生由于在思维、个性、学习过程和方法、组织开展活动类型等方面与其他专业学生存在差异,其学生组织建设既要考虑一般学生组织建设的共性,又要充分兼顾艺术类学生的特点。笔者通过对现代的人力资源管理理念的分析,探讨其在艺术类学生组织建设中的应用。 一、艺术类学生的特点 艺术类学生的特点可以归纳为:思想活跃、个性鲜明、创造力强却自由散漫。艺术类专业大学生由于自身性格特质,思维敏锐活跃,富有创新精神,是大学生中最为敏感和具有活力的群体。他们强调个性,自我意识明显高于非艺术类学生,追求与众不同,包括行为举止、待人接物等都喜欢按自己的方式和爱好进行,且不太注重别人对自己的看法。他们最显著的特点是有强烈的创作欲望及较高的创作能力,而其创作过程和方式往往表现出自由散漫的特点。由于受授课方式、生活和学习方式的影响,以及自身缺乏自律性,艺术类学生普遍存在着纪律观念淡薄、生活习惯懒散、基础学习松懈等现象。他们向往所谓的绝对自由,对纪律教育乃至思想道德教育有较强的逆反心理。 二、现代人力资源管理理念的应用 现代人力资源管理有几个基本特点:①人本特征。人力资源管理采取人本取向,始终贯彻组织成员是组织最宝贵财富的主题,强调对人的关心,把人真正作为资源加以保护、利用和开发。②双赢性与互惠性。人力资源管理采取互惠取向,强调管理应该是获取组织的绩效和成员的满意感与成长的双重结果;强调组织和成员之间的“共同利益”,并重视发掘组织成员更大的主动性和责任感。③战略性与全面性。人力资源管理以组织成员为基础,是在组织最高层进行的一种决策性、战略性管理,是对全部人员的全面活动和招聘、任用、培训、发展的全过程的管理。④系统性和整体性。人力资源管理强调系统性,兼顾组织的技术系统和社会心理系统;强调运作的整体性,一方面是人力资源管理各项职能之间具有一致性,另一方面是与组织中的其他战略相配合,支持整个组织的战略和管理。 现代人力资源管理的目标就是要保证组织对人力资源的需求得到最大的满足,最大限度地开发和管理组织内外的人力资源,维护和激励组织的人力资源,充分调动人员的积极性和创造性,使其潜能得到最大发挥。在艺术类学生组织建设中,针对艺术类学生的特点和学生组织建设中存在的问题,引入现代人力资源管理的理念和方法,从学生会人员及工作安排、成员招聘、学生干部培训、激励和工作考核等方面加强艺术类学生组织建设,最大限度地发挥艺术类学生的工作积极性和创造性,在实现学生组织目标的同时,也帮助学生挖掘自己的潜能,实现自身价值。 1.加强学生组织的人力资源规划 人力资源规划是现代人力资源管理的重要部分,是“战略性”的集中体现。而人力资源规划是以工作分析与评价为基础的。对学生组织建设而言,加强组织工作的分析和评价,开展人力资源规划是学生会组织管理的重要组成部分。学生会由各个不同的部门组成,需要确定每个部门的主要工作内容,制定学生会干部及各成员的工作职责、工作量和任职资格。如在学生会制定学生干部职务说明书,可以明确学生干部承担的职务,所要履行的工作职责和工作内容,完成这些工作任务的标准,以及所需要具备的知识、能力和品质。一方面人力资源规划可为学生会成员的培训、晋升、人员调整、绩效考核提供准确的信息和依据,是学生会人事决策的重要基础,另一方面人力资源规划对调动学生会成员的积极性也很重要。因为只有在人力资源规划有效进行的条件下,学生会成员才能明确自己承担工作的方向,从而积极争取相关的管理职位。同时也可以调动组织外部其他学生的积极性,踊跃加入到学生组织工作中来。在学生组织中开展人力资源规划有助于引导学生会成员进行职业生涯设计,有利于其职业生涯发展。 2.建立健全的学生组织招聘机制 规范人员招聘流程,健全人才选用机制,满足组织持续快速发展对人才的需求,是现代人力资源管理对招聘管理的要求。 艺术类学生组织成员的招聘要采取多样、灵活的方式。首先要规范招聘流程,使其制度化。如采取自愿报名、多方了解、公开竞聘、择优录用、试用考察的办法。自愿报名,就是在对学生会各部门工作内容进行广泛宣传的基础上,让大家自由申报,充分尊重大家的个人意愿,这样的学生干部在今后的工作中工作积极性也会比较高;多方了解,就是要充分研究学生的个人档案信息和申报材料,综合个人态度、工作经历、个人性格、同学的评价等多方面条件,确定面试的候选人;公开竞聘,就是要为候选学生创造一个公开、公平、透明的面试环境,充分展示应聘者的长处和特点。由于艺术类学生组织的工作经常会与其专业能力相关,对于公开竞聘的方式应根据岗位特点进行合理设计,将竞聘活动与展示个人才华相结合,充分体现艺术类学生的特色;择优录用,根据公开竞聘的表现和个人情况,综合各方面的意见,确定学生会的录取人员情况;试用考察,对录取的学生会成员进行一段时间的考察,在工作实践中观察其是否具备一定的工作能力及团队合作的能力。艺术类学生由于其自身的专业和性格特点,一开始对学生组织内从事的活动组织、策划等工作可能会报有非常高的热情和积极性,但在实际工作一段时间后,随着热情的消退,常规工作内容也比较枯燥,有些学生不太愿意继续受到组织的束缚或在纪律方面难以达到组织的要求。试用环节给学生一个充分了解学生组织的过程,也是指导老师观察学生工作态度的过程,在了解的过程中进行双向选择。 3.注重学生干部培训 现代人力资源管理十分注重对员工技能的培训,通过对员工进行有计划、有组织的培训,提高员工的专业技能,以达到组织与员工共同发展的目的。 在学生组织建设中,经招聘选拔出的学生干部,虽然工作热情很高,愿意为广大学生服务,但是缺乏经验,加上多数自身为独身子女的一些特质,一开始很难胜任工作。因此,对新的学生干部要进行系统的培训,使其了解学生会各部门的工作,培养一些基本的工作技能,明确自己在学生会所处的地位和今后要努力的方向。在培训的过程中,培训需求的确定也要以学生干部职务说明书对业务知识、工作能力和工作态度的要求为依据,简单地说,将组织成员的现实情况和这些要求进行比较,两者的差距就是要培训的内容。艺术类的学生创造性强,而且艺术类院系开展的很多活动都与专业技能相关,因此对学生干部的培训不能把一些工作方法定得太死,关键是要明确需要完成的工作目标,鼓励他们创造性地开展工作,发挥自身的长处。 4.规范考核制度 企业人力资源管理中的考核制度是以企业价值创造为核心,使业绩透明化和管理系统化,把经营业绩与企业、部门和个人的回报相结合,保证企业整体战略目标得以层层分解和贯彻。 学生组织中对学生干部的考核应以学生会工作业绩为主要核心,学生会工作业绩主要体现在学生会组织的活动在各级活动、比赛中取得的成绩,在本院系开展活动的多样性,调动学生参与活动积极性能力,加强学生生活、学习管理等多方面。对艺术类学生组织的考核,一方面要考核开展活动取得的成绩,另一方面要考核学生会在提高学生组织纪律性、加强文化基础课学习等方面所起到的作用。对学生组织和学生干部的考核要做到透明化,进行公开述职,根据职责范围及管理目标的分解进行全体成员打分,结合指导教师的意见进行综合评定。 5.制定激励机制 现代人力资源管理中通过加强薪酬管理,把员工个人业绩和团队业绩有效地结合起来,共同分享企业发展所带来的收益,激发员工的活力,建立留住人才和吸引人才的机制,最终推进企业总体发展战略的实现。 在学生组织建设中,同样要通过制定合理的激励机制来提高学生干部的工作积极性,把学生干部个人的业绩与组织业绩联系在一起,增强其集体荣誉感。激励机制包括物质上和精神上的两个方面。对工作积极性高、创造性开展工作的学生要给予鼓励和表扬,对取得成绩的学生要实行物质奖励制度,具体办法可结合艺术类学生的偏好来制定。艺术类的学生由于个性鲜明、创造性强但组织纪律性不强等特点,在工作中要多鼓励少批评,积极引导。既要求有一定的组织纪律性,又不能因此而按部就班,失去活力和创造性,敢于放手让他们按照自己的思路和想法开展工作,但也不能袖手旁观,及时了解他们的工作思路和工作方法,补充不足,控制活动的进展和主要环节,对工作中存在的失误的学生干部也不能一味批评,而是要让其明白今后如何避免失误,使其工作能力在失误中得到锻炼和提高。还要帮助学生在学生组织中更好地认识自己,增强各方面的能力,实现自我价值,树立工作的成就感。 6.加强学生职业生涯管理 现代企业人力资源管理要求充分合理有效地利用企业内部的人力资源,实现企业人力资源需求和员工个人职业生涯需求之间的平衡,最大限度地发掘企业现有人才,规划员工的职业生涯发展,使员工发展与企业发展保持一致。 学生组织建设应充分发掘艺术类学生在专业方面的潜力,在组织活动中充分展示他们的个人才华,并积极引导其与个人职业生涯规划靠拢,使学生在校期间通过学生组织的锻炼为将来的职业生涯做好充分的准备。 三、结语 艺术类学生组织的建设需要以艺术类学生的特点为基础而开展,采用以人为本的现代人力资源管理理念,把艺术类的学生作为组织最宝贵的财富来保护、使用和开发,在组织管理方式上,充分尊重艺术类学生的个性,扬长避短,把学生的个人成长和学生组织的发展相结合,这样才能在实际工作中充分发挥艺术类学生的创造性优势和专业优势,建立具有创造精神的组织文化。 建设类论文:论西部民族地区理工类大学旅游管理学科建设 学科建设是提高高等教育质量,实现高等教育发展核心问题的重要途径。高校的学科建设主要包括学科方向建设、学科梯队建设、基地建设和项目建设四个方面。其中,学科梯队建设主要是指具有高度影响力的学科带头人和实力雄厚的学科队伍建设;基地建设主要指具有鼓舞人心的创新氛围和具有设施先进的学科平台建设;项目建设主要指承担高水平科研项目和产出高质量创新性研究成果建设等。我国西部民族地区由于自然条件和历史原因,高等教育发展滞后于中东部地区和沿海地区,围绕西部地区经济社会发展的需求进行学科建设,是高等教育和经济社会发展对西部高校发展的要求。同时,西部民族地区生态环境优越、自然与人文旅游资源丰富是经济社会发展的优势条件,加快发展旅游业是国家和西部民族地区自身发展必然要求。旅游学科建设能够为经济社会发展培养高级人才、提供技术支撑而受到重视。在全面推进广西建设地方特色高水平大学的进程中,剖析桂林理工大学旅游管理学科建设的具体做法,寻找差距,对于进一步加快发展,提升学科建设的质量与水平具有现实意义。 一、立足学科平台建设,夯实学科发展基础 高校的学科建设一般是以学科带头人培养、学术梯队建设、科学研究等为核心内容,其中学科平台建设是学科带头人培养、学术梯队建设、科学研究的基础和重要的依托。旅游管理作为高等教育院校的学科或专业,在国外始于20世纪40年代末期,我国始于20世纪80年代初期。目前,全国共有高、中等旅游院校(包括完全的旅游院校和只开设有旅游系或旅游专业的院校)1703所,其中高等院校762所。桂林理工大学旅游管理学科发展始于1985年,是国内较早开设旅游管理专业的大学。桂林理工大学始终把旅游管理平台建设放在学科建设的重要位置加以推动,学院充分利用国家、自治区及学校对平台建设优先发展政策和扶持政策,并基于旅游管理学科与地方经济社会发展关系的视角进行建设,特别是充分利用广西建设旅游强区、桂林国际旅游品牌的影响以及旅游管理学科在对地方经济发展中的作用与地位进行相关平台申报与建设,得到了上级部门的支持。经过学校本文由论文联盟//收集整理与学院的长期建设,旅游管理获得了国家特色专业建设点、广西重点学科、广西特色专业和优质专业、中央与地方共建实验中心、广西高校人才小高地创新团队、广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目、广西旅游管理研究生专业学位教育改革试点等平台,旅游市场学教学团队被评为自治区教学团队,旅游市场学、旅游规划学、生态旅游学、饭店管理4门课程被列为自治区精品课程。平台建设为学科进一步发展与建设注入了新的活力与能量,进一步夯实了学科发展的基础,拓展了学科发展空间,使旅游管理学科建设走上了良性发展的轨道。 二、围绕核心专业延伸和学位点建设,拓展学科发展空间 学科是人类根据认识的逻辑对认知成果进行划分的结果,专业是高等教育根据人才培养的需要而设置的学业门类。一个学科可以对应不同专业,一个专业可以跨越不同学科。学科与专业在发展过程中存在着协作与竞争关系,竞争主要体现在学科与专业的建设目标、主要内容有所区别;协作集中体现在学科建设为专业建设提供有效支撑,专业建设促进学科建设水平提升。因此,加强专业建设是提升学科建设水平的重要内容。桂林理工大学自1985年进行旅游管理专业首届招生以来,始终把专业发展与学科建设放在同等重要的位置给予支持,在进行专业建设的同时积极探索依托旅游管理专业发展旅游管理学科的途径。由于在较长时间内只有一个专业独自发展,旅游管理学科发展和建设水平受到了限制。为了拓展发展空间,提升学科建设水平。一方面,学院进行了与旅游管理相关新专业申报及建设努力,先后申报获得了酒店管理、景观设计(原景观学)3个本科专业。酒店是旅游业最重要的中间联结点,酒店管理专业培养专门型人才,是对旅游管理综合人才培养的深化;景观设计专业适应旅游市场发展需要,侧重与对旅游景观设计与管理人才的培养。到目前为止,形成了以民族旅游为核心,旅游景观设计和生态旅游为拓展方向的学科体系,使旅游管理学科建设内容更加丰富。核心专业拓展进一步促进了教师资源的合理配置与高效利用,加强了学科与专业的融合与交流。另一方面,根据学校发展定位由教学型大学向教学研究型大学,最终发展成为研究型大学的发展思路,桂林理工大学在核心专业拓展的基础上,紧紧围绕学位点建设进行旅游管理学科建设。2000年申报获得了旅游管理硕士学位授予权,2005年申报获得了中国少数民族经济硕士学位授予权。旅游管理硕士学位点建设取得了较好的成绩,在旅游管理专业全国排名中处在较前的位置处。2009年桂林理工大学在申报博士建设单位时,将旅游管理学科列为重要的支撑学科之一进行建设。目前,根据国家对学位点建设的要求与本科专业目录调整意见,旅游管理由原来工商管理的二级学科调整为服务业管理的二级学科,进一步强化了旅游作为服务业龙头地位的学科支持。今后旅游管理学位点建设的重点是瞄准服务业管理一级学科,积极拓展具有西部特色,与旅游发展紧密相关的民族学和风景园林一级学科,形成以旅游管理硕士学位点为核心,相关性强的其他学位点为重要组成部分的优势学位点建设群。民族学重点以民族旅游经济和民族旅游资源开发与保护等为重要方向,立足培养民族地区具有经济学基础从事旅游及其他产业的高端人才;风景园林突出旅游景观设计特色,培养具有景观设计基础从事旅游景观、园林景观规划、设计与管理的高端人才。旅游管理学科点建设群形成及旅游管理博士学位点建设将会更进一步提升学科建设水平,拓展发展空间。 三、依托民族特色和理工科优势,凝练学科方向 学科建设突出特色是高校形成核心竞争力,并实现可持续发展必然选择。学科要实现特色发展,必须确立主攻研究方向,突出重点,既能促进本学科领域向纵深发展,又能加强学科间的横向联系与交叉。桂林理工大学处在少数民族集中分布的广西桂林市,是一所以工学为主,理、管、文、经、法、农7大学科门类协调发展的多科性高等院校,其中理工科学科发展始终处在前列。同时,广西是一个旅游资源大省,旅游业不仅是广西的特色产业,也是广西的优势产业。旅游管理学科建设充分基于理工科的优势,紧紧依托地方民族特色鲜明的区位优势,特别是民族旅游发展的社会需求优势和学校理工科专业重技术、强逻辑的技术优势,以及多学科集中与交融发展的特点,在民族旅游研究、民族旅游经济发展、旅游规划设计、旅游景观设计、旅游生态环境保护与可持续发展等方面形成了自己的特色和优势,学科建设得到了社会的高度认可。旅游管理获得了国家特色专业建设点,核心课程旅游市场学教学团队被评为自治区教学团队,旅游市场学、旅游规划学、生态旅游学、饭店管理4门课程被列为自治区精品课程。旅游管理学科依托民族特色和理工科优势凝练学科方向使其在激烈的竞争环境中占得了先机,学科方向确立与特色鲜明使学科优势更加集中,显著度更高,成为了桂林理工大学学科建设展示特色的重要方面。桂林理工大学2009年申报博士建设单位时,将旅游管理学科列为重要的支撑学科之一进行建设。 四、以人才队伍建设为切入点,全面提高学科发展实力 学科建设的关键是梯队建设,特别是学术带头人的培养。人才队伍建设是全面提升学科建设水平,保持学科发展活力的主要途径。引进和培养学科带头人与学术骨干是人才队伍建设的重要内容。在桂林理工大学人才引进和培养政策支持下,旅游管理学科人才队伍的学历、职称、学缘和年龄结构得到了进一步提升和优化。通过引进、培训(在岗培训和专业培训),现有专业教师42人,高级职称教师占59.5%,其中教授占16.7%;具有硕士以上学位的教师占97.6%,其中具有博士学位教师占21.4%(不包括在读博士5人)。师资队伍整体结构合理,发展趋势良好,“双师型”教师占专业教师总数的15%以上。专业教师中有8人具有全国导游人员资格证书和导游证,3人获得星级饭店评定员资格,3人为广西区景区评定委员会委员。在人才队伍建设的过程中,一是重视与知名高校的交流与合作,每年均选派优秀教师到武汉大学、浙江大学等知名高校进行研修。二是为提高团队成员的国际交流能力和水平,十分重视国际交流,除鼓励教师赴国外参加学术会议和考察交流外,通过平台介绍和项目推动,引进国外优秀人才,选派优秀教师到国外高校做访问学者,与澳大利亚昆士兰大学建立了良好的合作关系;同时每年都要聘请具有专业背景的外籍教师1名加入团队。目前,学术团队中有5人具有半年以上海外学习或工作经历,双语教师8人。三是广泛邀请国内外优秀专家来校讲学和进行学术交流,开拓团队成员的视野。四是要求专业教师利用各种机会到企业挂职锻炼,全面提高团队成员的实践能力和综合素质。通过引进、培养,形成了由学科带头人和博士为骨干的旅游管理学科团队,学科带头人和学术骨干在全国有一定的知名度和影响力,学术梯队结构合理。大多教师都曾到过相关旅游企业中挂职或任职,具有旅游行业从业经历,对旅游相关行业的最新动态有较好把握。 五、围绕服务地方经济加强科学研究,提升学科建设水平 科学研究是高等教育发展的基础,是高校学科建设的重要内容。科学研究不仅影响高等教育发展,而且与区域产业经济发展有着紧密的联系。旅游管理尽管是工商管理的一个二级学科,但它所面向的是一个大产业,几乎涉及经济生活的各个方面。广西是一个旅游资源大省区,旅游业不仅是广西的特色产业,也是广西的优势产业。2011年旅游收入达到1278万元,成为了广西第六大干亿元产业,旅游产业地位提升对旅游研究也提出了新要求。根据广西建设旅游强区需要,必须加大旅游研究力度,阐述旅游发展规律,解决或回答旅游产业发展中的相关问题。同时,桂林理工大学始终把科研团队建设、高级别科研项目申报及高水平科研成果取得作为评价学科建设成果的重要指标,进一步促进了科研发展。桂林理工大学旅游管理学科具有办学时间长、学科基础扎实、多学科交融等特点和优势。多年在学科建设过程中,始终围绕服务地方经济建设,把进行科学研究放在重要位置,制定政策鼓励老师紧密结合学科建设和地方经济发展需要组建科研团队,鼓励申报各类科研项目,全力支持科研项目完成。在学院经费十分有限的情况下,仍然对科研项目申报和取得的科研成果给予奖励,并将完成一定的科研工作指标纳入年度工作考核中。围绕学科建设与科研发展,先后成立了5个研究院所和研究中心。依托建立的各类平台和成立的研究院所、中心,旅游学院41名老师自2005年先后获得了13项国家自然科学基金和社科基金项目,其中获得1项国家社科基金重点项目(是自设立国家社科基金重点项目以来广西获得的2项);先后获得了自治区科技攻关、自然科学基金和社会基金等省部级课题29项;承担了地方政府、企业委托的各类课题60多项,近3年每年到位的科研经费均在400万元以上。科学研究为解决旅游管理学科领域的相关科学问题、回答政府关心的相关社会问题、地方经济发展和企业发展及产业发展的技术问题提供了研究成果支持,为促进地方经济发展作出了积极的贡献。同时,通过科学研究又培养了一大批科研型的教学人才,促进了旅游管理学科人才队伍建设,奠定了学科建设水平提升的人才基础。 六、结语 西部民族地区的高校由于历史原因,学科建设远滞后于中东部地区和沿海地区。旅游管理虽然是工商管理的二级学科,但它所面向的是一个最具潜力的朝阳产业;而且加快旅游业发展是西部民族地区基于资源特色实现经济快速发展的必然选择。桂林理工大学旅游管理学科建设紧紧围绕西部地区经济社会发展和现实需求,依托民族特色和理工科优势凝练学科方向、立足学科平台建设夯实学科发展基础、以人才队伍建设为切入点全面提高学科发展实力、围绕核心专业拓展和学位点建设拓展学科发展空间、围绕服务地方经济加强科学研究,取得了明显成效。旅游管理学科发展成为了广西区高校优势明显、特色鲜明的重点学科,旅游管理专业发展成为了国家特色专业建设点,形成了以民族旅游为特色,旅游管理专业为核心,酒店管理、景观设计、少数民族经济等专业为重要支撑的学科体系。旅游管理学科建设形成了自己的特色,旅游科学研究形成了良性循环的发展环境和运行机制。在旅游管理专业全国排名中处在前10的位置,成为了桂林理工大学申报博士建设单位时的重要支撑学科。桂林理工大学旅游管理学科建设还需要加强学习和研究,在探索中加快发展,相信在西部民族地区特色浓郁的土地上,在广西建设地方特色高水平大学的进程中,旅游管理学科将会发展得更好。 建设类论文:试论人力资源管理理念在艺术类学生组织建设中的应用 论文关键词: 人力资源管理 艺术类学生组织 应用 论文摘 要: 艺术类学生由于在思维、个性、学习过程和方法、组织开展活动类型等方面与其它专业学生存在差异,其学生组织建立建设要充分兼顾艺术类学生的特点。本文通过对现代的人力资源管理理念的分析,探讨其在艺术类学生组织建设中的应用。 学生组织是在学校党组织领导和团组织指导下的学生群众组织。它面向全体学生,是学校、教师和学生之间的纽带和桥梁,在维护学校利益、推动学校发展的同时,也充分表达和维护广大学生的具体利益;它是学生自我教育、自我服务、自我管理的重要平台,是校园文化的一个重要载体,是开展校园文化活动的主阵地。加强学生组织的建设,引导其健康发展,一方面可使学生从中锻炼自我、成长成才,另一方面可充分发挥学生组织在校园文化建设中的重要作用,这对于高校通过学生组织这个“桥梁”实施文化育人具有深远意义。 艺术类学生由于在思维、个性、学习过程和方法、组织开展活动类型等方面与其他专业学生存在差异,其学生组织建设既要考虑一般学生组织建设的共性,又要充分兼顾艺术类学生的特点。笔者通过对现代的人力资源管理理念的分析,探讨其在艺术类学生组织建设中的应用。 一、艺术类学生的特点 艺术类学生的特点可以归纳为:思想活跃、个性鲜明、创造力强却自由散漫。艺术类专业大学生由于自身性格特质,思维敏锐活跃,富有创新精神,是大学生中最为敏感和具有活力的群体。他们强调个性,自我意识明显高于非艺术类学生,追求与众不同,包括行为举止、待人接物等都喜欢按自己的方式和爱好进行,且不太注重别人对自己的看法。他们最显著的特点是有强烈的创作欲望及较高的创作能力,而其创作过程和方式往往表现出自由散漫的特点。由于受授课方式、生活和学习方式的影响,以及自身缺乏自律性,艺术类学生普遍存在着纪律观念淡薄、生活习惯懒散、基础学习松懈等现象。他们向往所谓的绝对自由,对纪律教育乃至思想道德教育有较强的逆反心理。 二、现代人力资源管理理念的应用 现代人力资源管理有几个基本特点:①人本特征。人力资源管理采取人本取向,始终贯彻组织成员是组织最宝贵财富的主题,强调对人的关心,把人真正作为资源加以保护、利用和开发。②双赢性与互惠性。人力资源管理采取互惠取向,强调管理应该是获取组织的绩效和成员的满意感与成长的双重结果;强调组织和成员之间的“共同利益”,并重视发掘组织成员更大的主动性和责任感。③战略性与全面性。人力资源管理以组织成员为基础,是在组织最高层进行的一种决策性、战略性管理,是对全部人员的全面活动和招聘、任用、培训、发展的全过程的管理。④系统性和整体性。人力资源管理强调系统性,兼顾组织的技术系统和社会心理系统;强调运作的整体性,一方面是人力资源管理各项职能之间具有一致性,另一方面是与组织中的其他战略相配合,支持整个组织的战略和管理。 现代人力资源管理的目标就是要保证组织对人力资源的需求得到最大的满足,最大限度地开发和管理组织内外的人力资源,维护和激励组织的人力资源,充分调动人员的积极性和创造性,使其潜能得到最大发挥。在艺术类学生组织建设中,针对艺术类学生的特点和学生组织建设中存在的问题,引入现代人力资源管理的理念和方法,从学生会人员及工作安排、成员招聘、学生干部培训、激励和工作考核等方面加强艺术类学生组织建设,最大限度地发挥艺术类学生的工作积极性和创造性,在实现学生组织目标的同时,也帮助学生挖掘自己的潜能,实现自身价值。 1.加强学生组织的人力资源规划 人力资源规划是现代人力资源管理的重要部分,是“战略性”的集中体现。而人力资源规划是以工作分析与评价为基础的。对学生组织建设而言,加强组织工作的分析和评价,开展人力资源规划是学生会组织管理的重要组成部分。学生会由各个不同的部门组成,需要确定每个部门的主要工作内容,制定学生会干部及各成员的工作职责、工作量和任职资格。如在学生会制定学生干部职务说明书,可以明确学生干部承担的职务,所要履行的工作职责和工作内容,完成这些工作任务的标准,以及所需要具备的知识、能力和品质。一方面人力资源规划可为学生会成员的培训、晋升、人员调整、绩效考核提供准确的信息和依据,是学生会人事决策的重要基础,另一方面人力资源规划对调动学生会成员的积极性也很重要。因为只有在人力资源规划有效进行的条件下,学生会成员才能明确自己承担工作的方向,从而积极争取相关的管理职位。同时也可以调动组织外部其他学生的积极性,踊跃加入到学生组织工作中来。在学生组织中开展人力资源规划有助于引导学生会成员进行职业生涯设计,有利于其职业生涯发展。 2.建立健全的学生组织招聘机制 规范人员招聘流程,健全人才选用机制,满足组织持续快速发展对人才的需求,是现代人力资源管理对招聘管理的要求。 艺术类学生组织成员的招聘要采取多样、灵活的方式。首先要规范招聘流程,使其制度化。如采取自愿报名、多方了解、公开竞聘、择优录用、试用考察的办法。自愿报名,就是在对学生会各部门工作内容进行广泛宣传的基础上,让大家自由申报,充分尊重大家的个人意愿,这样的学生干部在今后的工作中工作积极性也会比较高;多方了解,就是要充分研究学生的个人档案信息和申报材料,综合个人态度、工作经历、个人性格、同学的评价等多方面条件,确定面试的候选人;公开竞聘,就是要为候选学生创造一个公开、公平、透明的面试环境,充分展示应聘者的长处和特点。由于艺术类学生组织的工作经常会与其专业能力相关,对于公开竞聘的方式应根据岗位特点进行合理设计,将竞聘活动与展示个人才华相结合,充分体现艺术类学生的特色;择优录用,根据公开竞聘的表现和个人情况,综合各方面的意见,确定学生会的录取人员情况;试用考察,对录取的学生会成员进行一段时间的考察,在工作实践中观察其是否具备一定的工作能力及团队合作的能力。艺术类学生由于其自身的专业和性格特点,一开始对学生组织内从事的活动组织、策划等工作可能会报有非常高的热情和积极性,但在实际工作一段时间后,随着热情的消退,常规工作内容也比较枯燥,有些学生不太愿意继续受到组织的束缚或在纪律方面难以达到组织的要求。试用环节给学生一个充分了解学生组织的过程,也是指导老师观察学生工作态度的过程,在了解的过程中进行双向选择。 3.注重学生干部培训 现代人力资源管理十分注重对员工技能的培训,通过对员工进行有计划、有组织的培训,提高员工的专业技能,以达到组织与员工共同发展的目的。 在学生组织建设中,经招聘选拔出的学生干部,虽然工作热情很高,愿意为广大学生服务,但是缺乏经验,加上多数自身为独身子女的一些特质,一开始很难胜任工作。因此,对新的学生干部要进行系统的培训,使其了解学生会各部门的工作,培养一些基本的工作技能,明确自己在学生会所处的地位和今后要努力的方向。在培训的过程中,培训需求的确定也要以学生干部职务说明书对业务知识、工作能力和工作态度的要求为依据,简单地说,将组织成员的现实情况和这些要求进行比较,两者的差距就是要培训的内容。艺术类的学生创造性强,而且艺术类院系开展的很多活动都与专业技能相关,因此对学生干部的培训不能把一些工作方法定得太死,关键是要明确需要完成的工作目标,鼓励他们创造性地开展工作,发挥自身的长处。 4.规范考核制度 企业人力资源管理中的考核制度是以企业价值创造为核心,使业绩透明化和管理系统化,把经营业绩与企业、部门和个人的回报相结合,保证企业整体战略目标得以层层分解和贯彻。 学生组织中对学生干部的考核应以学生会工作业绩为主要核心,学生会工作业绩主要体现在学生会组织的活动在各级活动、比赛中取得的成绩,在本院系开展活动的多样性,调动学生参与活动积极性能力,加强学生生活、学习管理等多方面。对艺术类学生组织的考核,一方面要考核开展活动取得的成绩,另一方面要考核学生会在提高学生组织纪律性、加强文化基础课学习等方面所起到的作用。对学生组织和学生干部的考核要做到透明化,进行公开述职,根据职责范围及管理目标的分解进行全体成员打分,结合指导教师的意见进行综合评定。 5.制定激励机制 现代人力资源管理中通过加强薪酬管理,把员工个人业绩和团队业绩有效地结合起来,共同分享企业发展所带来的收益,激发员工的活力,建立留住人才和吸引人才的机制,最终推进企业总体发展战略的实现。 在学生组织建设中,同样要通过制定合理的激励机制来提高学生干部的工作积极性,把学生干部个人的业绩与组织业绩联系在一起,增强其集体荣誉感。激励机制包括物质上和精神上的两个方面。对工作积极性高、创造性开展工作的学生要给予鼓励和表扬,对取得成绩的学生要实行物质奖励制度,具体办法可结合艺术类学生的偏好来制定。艺术类的学生由于个性鲜明、创造性强但组织纪律性不强等特点,在工作中要多鼓励少批评,积极引导。既要求有一定的组织纪律性,又不能因此而按部就班,失去活力和创造性,敢于放手让他们按照自己的思路和想法开展工作,但也不能袖手旁观,及时了解他们的工作思路和工作方法,补充不足,控制活动的进展和主要环节,对工作中存在的失误的学生干部也不能一味批评,而是要让其明白今后如何避免失误,使其工作能力在失误中得到锻炼和提高。还要帮助学生在学生组织中更好地认识自己,增强各方面的能力,实现自我价值,树立工作的成就感。 6.加强学生职业生涯管理 现代企业人力资源管理要求充分合理有效地利用企业内部的人力资源,实现企业人力资源需求和员工个人职业生涯需求之间的平衡,最大限度地发掘企业现有人才,规划员工的职业生涯发展,使员工发展与企业发展保持一致。 学生组织建设应充分发掘艺术类学生在专业方面的潜力,在组织活动中充分展示他们的个人才华,并积极引导其与个人职业生涯规划靠拢,使学生在校期间通过学生组织的锻炼为将来的职业生涯做好充分的准备。 三、结语 艺术类学生组织的建设需要以艺术类学生的特点为基础而开展,采用以人为本的现代人力资源管理理念,把艺术类的学生作为组织最宝贵的财富来保护、使用和开发,在组织管理方式上,充分尊重艺术类学生的个性,扬长避短,把学生的个人成长和学生组织的发展相结合,这样才能在实际工作中充分发挥艺术类学生的创造性优势和专业优势,建立具有创造精神的组织文化。 建设类论文:工程建设中两类合同的法律思考 工程建设中最为主要的合同类型当属建设工程合同。与此同时,由于工程的深广性、复杂性,工程实务中除最主要的建设工程合同外,也会涉及许多种类的合同。比如材料采购的买卖合同、设备租赁的租赁合同、垫资施工的借款合同、造价咨询的委托合同、承(分)包人与农民工的劳动合同等等。不同的合同类型(性质)适用不同的法律规则。因此,在工程建设中有必要分清各种不同合同类型以明确其法律性质、正确适用法律规则。本文拟根据法律的一般规定和工程实务的一般惯例,针对工程建设中的委托监理合同和装修(装饰)合同的法律性质谈点个人认识。 一、建设工程合同的概念及种类 《合同法》第269条规定:“建设工程合同是承包人进行工程建设,发包人支付价款的合同。”这是立法上对建设工程合同的定义。此定义至少包含三个方面的含义:第一,建设工程合同的内容是进行工程建设;第二,建设工程合同的主体是发、承包人(含广义上的承包人);第三,建设工程合同的法律关系性质是一种工程上的承、发包关系。根据同法该条第2款的规定,建设工程合同包括工程勘察、设计、施工合同。这是立法对建设工程合同的三分法。根据同法第287条的规定,建设工程合同又属于特殊的承揽合同,法律对建设工程合同没有规定的,可以适用承揽合同的相关规定。值得注意的是,司法实务中由于《最高人民法院关于民事案由的规定》这一司法解释的出台,除以上《合同法》的立法分类外,最高法院把委托监理合同和装修合同也划入了建设工程合同类别。 二、委托监理合同、装修(装饰)合同的法律性质 根据现行《最高人民法院关于民事案由的规定》这一司法解释,委托监理合同、装修合同属于“建设工程合同”。但本人认为,委托监理合同的性质不属于建设工程合同,而属于委托合同;装修(装饰)合同的性质根据不同情况应属建设工程合同或承揽合同。 1、委托监理合同的法律性质 根据《建筑法》、《合同法》、《建设工程质量管理条例》、《建设工程安全生产管理条例》关于工程监理的规定可以看出,工程监理是一种工程监督行为,而不是一种工程建设行为,不属于《建筑法》所指称的“建筑活动”。工程监理是监理单位根据委托人的委托,依照法律、行政法规及有关技术标准、设计文件和建设工程合同的约定,对承包单位在施工质量、建设工期和建设资金使用等方面代表建设单位实施监督的一种合同行为。监理单位的权利来自委托人的授权,此授权行为并不是法律上的承、发包行为,而应属于法律上的委托行为;监理合同的内容是进行“工程监督”,而不是“工程建设”。实务中,委托人与监理单位建立委托监理关系一般都要签定书面合同,采用的合同文本大多为被视为行业惯例的《建设工程委托监理合同》(gf—2000—0202)。从该合同名称和内容来看,建设工程的委托监理也属于委托关系。同时,根据《合同法》第276条的规定,发包人与监理人的权利义务以及法律责任,应当依照合同法关于委托合同以及有关其他法律、行政法规的规定。可见,我国现行《合同法》也是把委托监理合同看作委托合同。 《合同法》第396条规定:“委托合同是委托人和受托人约定,由受托人处理委托人事务的合同。”委托监理关系中,发包人是委托人,监理人是受托人,双方约定的内容是由监理人处理发包人关于工程监督的事务。根据《建筑法》等法律、行政法规的规定,工程的建设分别由具有相应资质的勘察单位、设计单位和施工单位进行,发包人与监理人只能就工程的监督问题进行约定,监理人的权利义务只涉及“工程监督”不涉及“工程建设”。 综上,委托监理合同的法律性质应该为委托合同,在合同纠纷具体涉诉时,案由应当定为委托合同,而不应该是建设工程合同。 2、装修(装饰)合同的法律性质 根据《建设工程质量管理条例》、《建设工程安全生产管理条例》的规定,建设工程包括土木工程、建筑工程、线路管道和设备安装工程及装修工程。由此可见,装修行为属于建设行为,装修活动属于“建筑活动”,装修合同属于建设工程合同。但实务界对于装修工程的理解则各不相同。实务中,装修这个词一般连着装饰构成装饰装修这个词语组合。装修和装饰有没有区别,什么是装修,什么是装饰,法律没有明确规定。本人认为应区分装修和装饰的区别从而划分装修合同和装饰合同的不同法律性质,前者为建设工程合同,后者为承揽合同。 根据工程惯例的一般理解,装修主要是对工程整体的修饰、美化,它可以被看作是全部工程的一个分项,装修工程的规模一般比较大,有时会涉及工程主体结构的拆、改、变动等,需要具有相应资质的装修企业进行建设。因此,在这种情况下的装修合同,应定为建设工程合同。装饰主要是对工程局部的修饰、美化,其规模一般比较小,一般情况下不需要对主体结构有所变动。比如实务中购房小业主与装修公司或个人签定的房屋装饰合同。在这种情况下,不宜把这种小规模的装饰行为视为建设行为、“建筑活动”,从而把合同性质定为建设工程合同;而应该根据实际情况把这种小规模的装饰行为视为定作行为、承揽活动,将合同性质定为承揽合同,避免实务中的资质、效力之争。 当然,由于目前对于装修和装饰的问题法律并没有明确规定,且各方理解不一,以上关于装修(装饰)合同的法律性质,仅代表个人观点。至于案件涉诉后的具体法律认定和适用,有赖于法院或仲裁机构根据案件的具体情况和法律的精神进行判别,在法律没有明确作出规定前,属于司法裁量的范畴。 建设类论文:浅谈无效建设工程施工合同的类型及处理原则 论文摘要 在我国,由于建筑管理市场的混乱,签订了大量的无效建设工程施工合同,在司法实践中,对无效合同的认定及处理还存在着一定的争议。为了解决这些争议,可以依据法律、行政法规的相关规定,结合合同的实际,对无效合同类型进行划分,并分析得出其处理原则。 论文关键词 建设工程施工合同 类型 处理原则 建设工程施工合同是发包方和承包方为完成特定的建筑安装工程任务,明确相互权利义务关系的协议。无效的建设工程施工合同是指虽经发包人和承包人双方当事人协商订立,但因不具备合同生效的条件,不能产生法律约束力的、合同。目前,我国建筑行业利润高,投资回报快,而建筑市场的管理则比较混乱。在建设工程施工合同的签订及履行过程中,存在着诸如承包人无资质或者超越资质签订合同,以及违法分包、非法转包等等违法行为,形成了大量的无效建设工程施工合同。虽然《最高人民法院关于审理建设工程施工合同纠纷案件适用法律问题的解释》(以下简称《解释》)为无效建设工程合同的认定及处理提供了比较具体的法律依据,但在司法实践中,由于建设工程施工合同的特殊性,对于合同无效的认定与处理依然存在着不同的看法。为了能给现有争议的解决提供一些思路,有必要对无效建设工程施工合同的类型及其处理原则进行探讨。 一、建设工程施工合同生效的条件 无效合同本质上是合同已成立,但因欠缺合同生效的法定条件而不产生法律的约束力,因此,判断无效的建设工程合同,首先要对建设工程合同生效的条件进行探讨。 根据《中华人民共和国民法通则》的规定,一般合同生效的条件包括签订合同的当事人应具有相应的民事行为能力,当事人意思表示真实,签订合同的内容及形式不违反法律、法规或社会公共利益。基于建设工程合同的特殊性,它的生效除要符合上述的基本条件外,还应符合以下条件: (一)当事人具有与签订建设工程施工合同相适应的缔约能力 建设工程施工合同的发包人,可以是法人、其他经济组织和具有民事行为能力进行住宅建造的公民个人,但作为建设工程施工合同主体的承包人一方,一般都是具有民事行为能力的建筑施工企业。除了具有民事行为能力外,他们还必须具有与签订建设工程合同相适应的缔约能力,即这些建筑施工企业还必须取得建设工程相应的资质,并在其资质等级许可的范围内承揽工程,订立合同。 (二)不违反建设工程的基本建设程序 一项工程从计划建设到建成投产使用,要经过许多阶段和环节,有其客观规律性,这种规律性与基本建设项目的技术经济特点有着密切的关系,国家对此客观规律性总结的基础上,通过工程建设法规规定了工程项目建设基本程序,要求在工程建设活动中必须遵守。比如,建筑工程施工合同签订前还必须经过报建,依法必须招标的项目,通过招标投标程序才能签订建设工程合同等。 二、无效建设工程施工合同的类型 根据《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》、《中华人民共和国招标投标法》、《解释》,并结合建设工程合同生效的条件,可将无效建设工程合同分为以下类型: (一)承包主体不符合法律规定的建设工程施工合同 由于建设工程施工合同标的特殊性,决定了其合同主体的特殊性。工程建设技术含量高,社会影响很大,所以法律对建设工程施工合同主体的资格有严格地限制。根据我国《建筑法》第13条的相关规定,只有经注册登记,领有营业执照,并向国家建设行政主管部门申请,取得相应资质证书的建筑施工企业,才具有订立合同的民事权利能力及民事行为能力。除此之外的任何个人及单位都不得承包工程,也不具有签约的主体资格。由此可见,没有通过注册登记、领取营业执照的个人或单位签订的建设工程施工合同,或者虽领取了营业执照但未取得相应资质证书的建筑施工企业订立的合同,都因主体不合格而属于无效合同。另外,建设 工程施工企业资质有等级之分,不同资质等级承揽业务的范围不同,建筑施工企业必须在自己资质证书许可的范围内承揽工程,由此可见,超越资质等级与他人订立的建设工程合同也属于无效合同。 (二)冒用有资质建筑施工企业的名义与他人订立的合同 在建设工程施工合同的签订过程中,冒用有资质企业的名义与他人签订的合同有以下几种情形:(1)没有资质或者低资质的实际施工人借用有资质或者符合资质的建筑施工企业名义与他人订立的建设工程施工合同。(2)没有资质或者低资质的实际施工人挂靠在有资质或者符合资质的建筑施工企业下与他人订立的建设工程施工合同。 无论是借用还是挂靠,其签订合同的过程无非存在着两种情形:一是具体施工人以欺骗的手段与发包人订立的合同,这种合同由于一方存在着欺骗行为而导致合同无效。二是对于一些国家投资或国家控股的项目,发包人本着肥水不流外人田的心理,利用手中的权力,想把工程发包给与自己有利益关系单位或个人,若此单位或个人不具备相应的资质要求,发包人便相互串通,通过借用资质或挂靠的方式订立的合同。从形式上看,签订合同的承包主体都是符合法律规定的,但履行合同的实际施工人却不具备法律规定相应资质条件,因此,这种合同属于双方恶意串通,以合法形式掩盖非法目的,因此也属于无效合同。 (三)必须进行招标而未招标或者中标无效而签订的建设工程施工合同 《招标投标法》第3条规定了建设工程强制招标的范围,是为了保证工程的质量及防治在工程分包过程中的腐败行为。任何单位和个人若将必须进行招标的项目化整为零或者以其他任何方式规避招标,通过直接发包与他人签订的合同,违反了法律的强制性规定,属于无效合同。招投标活动应当遵循公开、公平、公正和诚实信用原则,若在建设工程招投标过程中,招标人与个别投标人恶意串通、内定中标人、设置障碍排斥他人、收取投标人贿赂等,以及投标人之间串通作弊、假借资质参与竞争等行为,因违背招投标原则而致使中标无效的,招标人与无效中标人签订的建设工程施工合同也属于无效合同。 (四)违法分包或者非法转包订立的合同 所谓违法分包是指总承包单位违反法律规定将建设工程分包给不具备相应资质条件的单位,或者将建设工程主体结构分包出去,或者未经建设单位同意分包工程,或者分包单位将其承包的工程再行分包的行为。非法转包是指承包人将其承包的全部建设工程转给他人或者将其承包的全部建设工程肢解以后以分包的名义分别转给其他单位承包的行为。我国《合同法》及《建筑法》都明令禁止禁止违法分包、禁止转包。违法分包、非法转包所订立的建设施工合同违反了法律的禁止性规定,属于无效合同。 (五)在订立合同过程中发包人有受贿行为或者承包人有行贿行为的合同 工程项目以招投标的方式发包,在招投标过程中,招标人有受贿行为或者投标人有行贿行为影响不公平竞争的,属于违法招标的范畴,双方当事人所签订的建设工程施工合同当然无效。《解释》第一条第三款的规定包含了招投标活动中存在腐败行为导致的中标无效,签订的合同属无效合同。而涉及国家安全或者国家秘密等直接发包的工程,若在订立建设工程施工合同的过程中,发包人有受贿行为或承包人有行贿行为的,《解释》并为涵盖,此行为同样违反了我国法律的禁止性规定,所订立的合同也属于无效合同。 三、无效建设工程施工合同的处理原则 无效建设工程施工合同的订立,严重扰乱了我国的工程建设市场,尤其是大量的建设工程合同履行完毕之后被确定无效,不仅会给合同双方带来较大的经济损失,也导致了大量质量不合格建筑的产生,因此,要对无效的建设工程合同产生的法律后果加以重视,确立处理的原则,及时进行处理。 (一)合同不再履行原则 无效合同自始对当时人双方没有法律约束力,因此,建设工程施工合同已经订立,但尚未履行,被人民法院或者仲裁机构确认无效的,双方当事人均不得再履行合同;或者合同已经履行但尚未履行完毕被确认无效的,终止履行合同,尚未履行部分不再履行。对建设工程施工合同而言,确立此原则,是对当事人违法行为的及时纠正,以免因合同的继续履行导致更严重的法律后果。因此,在建设实践中,应加强对合同的监管,及时发现不具备生效条件的合同,并及时确认其无效。 (二)承担缔约过失责任的原则 缔约过失责任,是指在合同签订过程中,一方当事人因过错而导致另一方的信赖利益的损失,所应承担的民事责任。对于无效的建设工程施工合同而言,若在合同的签订过程中,因一方的过错导致合同无效的,过错方应赔偿因合同无效而给对方造成的实际损失;若双方都有过错的,依过错大小各自承担相应的赔偿责任。无论是建设工程施工合同尚未履行的,还是尚未履行完毕的,或者已经履行完毕的,一旦合同被确认为无效,过错方都应承担缔约过失责任。承担缔约过失责任的主要方式是赔偿对方的实际损失,而不包括尚未实现的利益。根据我国民事诉讼法“谁主张,谁举证”的原则,缔约过失责任应由无过错方举证。 (三)工程质量至上,折价补偿原则 无效建设工程施工合同部分履行或者已全部履行完毕的,对于履行合同的法律后果,《解释》第2条、第3条的相关规定,确立了工程质量至上,折价补偿的原则。具体有以下三种情况:(1)已完成的部分工程或已竣工的工程,经验收质量合格,或者经修复后验收合格的,发包方应参照合同约定补偿承包方相应的工程价款。(2)若已经完成的部分工程经验收不合格,又无法修复的,承包方负责拆除,并返还发包方支付的工程价款。(3)已竣工的工程经验收不合格,经修复后仍不合格的,发包方不予支付工程价款,建设工程作为违法建筑应由相关部门强制拆除。当然,在无效建设工程施工合同的履行过程中,由于发包方过错导致工程质量不合格的,也应承担相应的民事责任。 (四)民事责任、行政责任及刑事责任并重的原则 无效的建设工程合同都是违反了法律的强制性规定或禁止性规定的合同,因此也可统称为违法合同。因此,工程在建设工程施工合同被确认无效后,过错方在承担以上民事责任的同时,还要追究违法者相应的行政责任。这里所说的违法者不仅包括签订无效建设工程合同的双方当事人,还包括在合同签订过程违反《建筑法》、《招标投标》等法律规定的其他主体,比如以出借或其它方式允许合同当事人使用其名义签订合同的建筑施工企业,在招标活动中与投标人串通的投标机构等。承担行政责任的主要形式包括停止违法行为、处以罚款,责令停业整顿、降低资质等级、吊销资质证书、没收违法所得等。另外,对于在工程发包承包中的索贿、受贿、行贿者,其行为构成犯罪的,要依法追究其刑事责任。 建设类论文:地方财经类高校会计本科教学团队建设的思考 摘 要:科研是高等教育的基本使命和主要的功能之一,是高等院校教师的责任。为实现科研对地方财经类高校会计本科教学团队建设的支撑与促进,从基层学术组织视角提出以科研成果进教材、入课堂;科研成果促教改;科研骨干上讲台等为切入点带动会计本科教学团队水平的全面提升。 关键词:会计科研 会计教学团队 教学水平 地方财经类高校由于其区域性、地方性特征,肩负着为地方经济发展培养高素质人才的重要使命。而师资的建设是一个学校能否培养出高素质人才的最重要的主观条件。师资不是一个人,而是一批人在某方面形成特色。因此,创建和打造卓越的教学团队,建立和完善优秀的教学队伍,成为地方高校应对大众化背景下教学使命危机的重要举措。 一、科研对地方财经类高校会计本科教学团队建设的促进作用 (一)会计科研是提高会计教师教学水平的重要手段 高校所有的教学都应该是有研究的教学。有了科研不一定有高质量的教学,但没有科研必定没有高质量的教学。没有科研依托的教学,可以把课讲得很漂亮、很花哨,但却因不了解会计学科的学术前沿而缺少内涵。这样的教师只能是“教书匠”,而不能成为“教育家”。由于会计是一门实践性很强的专业,随着经济的发展,会计工作面临的新情况、新问题层出不穷,会计制度、准则及处理方法也在不断更新,教师通过科研在为地方经济发展提供服务的同时,不但可以摆脱单纯进行基础教学的拘泥,了解学科发展的现状,了解学科发展的方向, 始终站在会计学科发展的前沿,推动会计专业的发展;而且通过不断接触新事物,研究新问题的科学研究,将最新的思想、方法、成果引入到教学中,引导学生在本专业内运用一些基本科学原则解决实际问题,真正教出高水平的学生。 (二)会计科研是形成会计教学团队合力的重要保障 长期以来,高校教师在日常的教学活动中,基本上是独自面对特定的教育情境单兵作战,依照自己的思维能力和知识水平自行完成教学任务,同事之间缺乏合作交流的气息与氛围。这种孤立的、相对封闭的、缺乏团队协作意识的工作方式使地方性财经类院校的会计教育在缺乏领域内有重大影响力的学者的情况下,更难以产生重大标志性教学成果。随着会计教育的快速发展,学生需求多样化和教学平台日益增多,对教学的要求越来越高。通过科研纽带组成的会计教学团队不仅可以在协作的氛围中相互沟通,推动教学内容和方法改革和研究,促进教学经验交流,在教学、研究、社会服务的互动中整合教学资源、形成教学合力和凝聚力,成为综合解决“教什么”和“如何教”问题的高起点的教学组织,而且以教学的学术性作为团队融合的切入点、将研究性教学引入会计课堂教学可以提高会计教学团队的教学质量,并保障教学的发展。而在课程教学中产生的教学改革反馈信息则可以进一步促进会计科研和学科的探索。 (三)会计科研是促进会计教学团队提升竞争力的重要途径 学术是大学的本质属性,也是高校教师的生命。因此,教学团队存在的价值是教学,但发展的源泉却在于研究。一个有竞争力和持续发展力的高水平教学团队,必须有高水平的科研作支撑。在教学团队中,由于团队成员组成的异质性、互补性以及团队成员之间的平等关系,成员之间不仅可以在及时交流会计学科的最新研究成果和实践前沿的互相学习中取长补短,促进自己的教学提高,而且在让科学研究为提高教学水平服务的同时,又会进一步认真思考和深入研究各种问题,这会产生更高水平的理论成果,进而在本领域产生一定的影响力。因此,依托学科优势平台和科研实力,积极实施科研教学互动,扶持教师的成长,促进学科发展,是会计学教学团队建设的重要举措和途径。 二、基于基层学术组织视角加强地方财经类高校会计本科教学团队建设 (一)科研成果进教材、入课堂——推进团队教师校外实践与课堂教学的有机结合,并扩大科研成果影响力 地方财经类高校的教师所从事科研课题多来自地方经济并服务于地方经济,会计研究工作也不例外。为把科研成果转化成有效的教学资源,除了教师带领一部分学生参与研究过程外,在科研资源整合的基础上把成果入课堂是一种涉及面更广的实现科研资源的开发与本科会计人才培养融合的有效途径。团队教师可以将横向课题的研究成果作为实践案例等引入财务会计、管理会计、财务管理、财务报表分析等课程,甚至可以汇总整理为自编案例教材,作为课堂教学内容,使科研成果作为知识形态,在教学中得到进一步传播和证实,增强课堂教学内容的实践性。 为进一步扩大科研成果的影响力,在正常的课堂教学之余,可聘请校外专家学者或在职高级会计师就一些热点问题和新出台会计政策作会计专题报告和讲座,如在会计准则发生重大变化,而教材不能及时反映时,通过校内外专家学者的专题讲座可弥补这一缺陷。此外,打造“硕导论坛”、“创新群体论坛”、“博士论坛”等系列会计论坛;在学生中定期开展“学生学术沙龙”等学术活动。通过课堂内外浓厚的学术研究氛围的培育,能够开拓学生的视野,激发和引导学生参与科研活动的积极性,提高学生的心理素质、沟通能力和科研创新能力。 (二)科研成果促教改——集中团队优势开展教学改革项目,及时将研究成果应用到教学环节 应用型会计人才是一个具有立体感的时间性概念,社会对会计教育的需求直接影响到会计教育的发展。随着会计工作的客观经济活动发生变化,会计教育也将与之相适应。因此对会计教育而言,教改也是一个永恒的、常讲常新的话题。作为教师,要真正能够在教学改革中做出一些成绩,除了要有改革的意识,更重要的是要有改革的头脑和能力,要有正确的思路、要有可行的方案。而教师科学研究为教学改革奠定了一定的基础。例如在培养学生运用会计理论和方法来解决会计实务问题的能力方面,会计学专业的实践教学起着至关重要的作用。可探索在管理会计、财务报表分析、财务管理等课程的教学中中引入项目教学法,即以会计实务研究成果作为一个项目,教师带领学生共同实施该完整的项目工作完成整个教学活动。使学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养发现问题、分析问题和解决问题的思维方式;在财务会计实验中引入模块组合法,将财务会计实验内容按企业一般工作岗位分工分解成不同模块,以模块为实验单位来组织实验过程等等。在此基础上团队进行相应的教学改革理论研究,打破传统的规则式教学模式,推动教学内容和教学方法的创新与改进。此外,团队成员可集中智慧,将多年关注的会计问题的研究心得,进行整理和提炼,集中优势力量开展会计教育教学改革项目,进行科研攻关,并进一步把会计教学改革成果应用于教学,改变“以教师为中心”的“灌输式”“填鸭式”教学, 提高教学效率,改善教学效果,提升学生的会计职业素养和会计职业水平。 (三)科研骨干上讲台——培育团队成员,并引领学生成长 育人以教学为先,教学以质量为重。教师是教学过程中的主导因素,其知识结构和业务水平直接影响学生的知识结构和业务能力。作为实务性很强的会计教育,通过科研骨上讲台,在教学中将与地方经济密切结合的研究成果以案例教学、演示教学等形式展示,使学生在了解自己身边企业情况的同时,直接从实践中掌握会计的精髓,必定会极大地激发学习兴趣。此外,通过科研骨干上讲台,把科研方法转化为教学方法,融入到教学内容的组织中,拓展教学方法和提高教学水平,如采取教师的精讲与学生的自学、共同探讨与学生总结、学生提问与教师解惑,学生限时发言与大家评论等的有机结合,在“教学相长”中让学生不仅动脑,而且动心、动手和动嘴,全身心的投入学习的过程,在关注现实问题的同时,不仅学到一些具体的会计理论和方法,更主要的是学会如何将这些理论及方法应用到实践中去分析和解决实际问题,刺激科研灵感与科研能力,实现知识传授与能力培养相结合。实现以学生为中心。以需求为动因,以问题为基础,进行发现式、探索性的学习的教学模式的转变。 讲台泛指课堂内外的一切教育途径。因此科研骨干上讲台,还可采取在各年级中结合班主任制度,推行科研年级导师制。具体由高职称、高学历、出国留学人员等具有良好科研素质的优秀教师组成科研导师队伍,采取定期的年级导师讲座、不定期的主题班会、师生面对面交流等方式,从人生规划、个性塑造、科研素质、会计职业资格证书考取等多方面引导学生,并对有科研潜能及科研兴趣的学生给予个性化指点和帮助,引领学生成长。 建设类论文:高职类会计电算化专业的课程体系建设 高职类院校的会计专业(如会计电算化专业)想要培养出既满足社会和企业的需要、又适合高职学生的特点的合格会计人才,论文联盟//就必须要弄清定位,结合高职类会计专业的教育目标,针对性地建设起符合大专层次和特点的课程体系。 如今,全球越来越体现出“经济地球村”的趋势,信息化、一体化的时代特征越发明显。作为高职类院校的会计专业(例如有一定特色的会计电算化专业),该如何立足学生层次特点,培养出既满足社会和企业的需要、又适合高职学生特点的合格会计人才呢? 要想解决这一问题,精准地弄清楚定位,结合高职类会计专业的教育目标,针对性地建设起符合大专层次和特点的课程体系,是其中的关键因素。 一、课程建设简介 1.课程建设的特点,主要体现在有计划、系统性地组织教学,继而形成教学计划,再进行核心课程的合理设置。这中间提到的课程,主要指核心精品课程的选择及其完整而科学的整体教学课程体系。它不仅需要传播知识,还应孕育出知识学习、生产以及实践和创新,并且贯穿到学生发展的将来。 2.会计专业的课程是构成专业教育的基石,也是实现专业培养目标的最重要方案,它们的质量高低、选择是否科学,能够直接影响到企业所需人才的质量。课程建设紧密关系到能否优化课程结构,能否提高课堂教授质量,假如建设科学合理,那么对为企业培养出有一定实践能力的专门实用性人才,是大有裨益的。 高职类院校,就应该更加紧密结合课程设置和专业课的课程建设,认真做好教学计划、教学大纲和教材选择,同时也关注学校教育的硬件设施、打造学校特有的学习环境和锻炼动手氛围。就高职类院校的教学来说,专业的课程建设是教学工作的一项基本内容,也是专业教学建设的主要核心和精髓。 3.专业课程建设的主要内容有:课程选择、教材编制、课程实施、课后评价总结等。在实施中,则主要涉及教学思路整理、教学目标制定、教学过程整合、教学内容改革和方法创新、师资队伍建设、教学软硬件添置与科学的教学管理、教学理论研究、产、学、研整合等多部分内容。 二、找准高职类会计专业的定位,认清专科层次的教学目标 1.高职类会计专业的定位。高职类院校的专业定位不同于定位于高精尖会计人才培养的普通本科院校,应着眼于实际动手能力和实用性人才的培养。这一点已经在高职类院校中得到广泛认可。 依此来认定高职类院校的教育目标,就更应充分考虑社会经济大环境,密切关注社会经济发展特点。现在的社会是知识经济的社会,对高等会计教育有素质教育、创造教育的要求,并希望能够培养出适应企业多样化需求的会计人员。 2.高职类院校的会计专业教育目标。目前 ,社会上专科学校的会计教育主要目标为:培养满足社会主义经济化社会的企业人才,德能勤绩多方面发展,具有熟练完成会计岗位的管理工作和实际动手能力。 这一目标,实际上和普通高校的本科会计教育目标有类似之处,这样就会形成一个尴尬的局面─本科和专科的高等会计教育的培养目标有部分重合,无法拉开高、中、低级不同档次会计人才的差距,彼此的特色也不显得突出,学生们走上社会面对企业时,很容易发现无法找到适合自身的的岗位,更无法充分体现不同层次会计人才的特长。长此以来,高职类会计专业培养出来的学生在面对就业、职场发展时,不可避免地会处于相对劣势。 本人认为,不同层次、不同定位的高校会计教育目标应区别在如下几方面: (1)教育对象特点不同。普通大专和高职类学生的知识基础较为薄弱、学习能力也比本科学生有所欠缺,因此我们的教学目标应该考虑这种明显差异。就高职类毕业生来说,学习目的很明确,就是立刻可以进入会计岗位独当一面的用人单位,实用性强的特征尤为明显。 (2)国际经济大环境的需要。中国已经加入世贸组织多年,会计学科是具有世界性的商业技能,它的具体方法、会计报告信息的提供要求都已经和国际化接轨。所以,高等会计教育培养出来的会计从业者应该具有与之相对应的知识体系。 (3)我国经济的发展和会计就业现状。近阶段的一份调查数据指出:企业对专业会计人才的要求体 转贴于论文联盟 // 现为,百分之九十的用工单位喜欢有实际做账能力的求职者,百分之四十的企业愿优先招聘有相关会计经验的人员,而创造力的要求在各种要求中名列第三。 同时,美国会计教育改革委员会在1993年,将他们的高等会计教育目标改定位为:会计教学的目的主要在于培养学生在将来成为专业人员,具备相应的行业素质,而不是刻板地培训学生,让他们变成一个机械的专业人员,这其中强调的能力具体指三种:知识、技能、专业综合素养。因此,我国企业对会计从论文联盟//业人员的要求,大致类似于美国九十年代的定位。 在高职类院校学生的培养中,主要应包括三种基本素质:一是基本账务处理能力,主要指毕业生在手工和计算机两方面,熟练掌握汇集、报告会计信息的基本动手操作能力、笔头表达能力,以及行业沟通能力。二是基本知识不断地学习,另外还有获取会计更新知识的能力,这里特指初、中级会计所必须的专业知识。三是职业素质和从业道德品质,以及进取精神。 综合考虑上述会计专业培养目标,高职类专科会计学生的特征应该是这样:具备较强的实际操作能力,具有更新会计知识的能力,具有敬业精神。 三、 高职类会计电算化专业的课程体系建设 长期以来,高职类院校的会计专业教学借鉴普通本科院校的课程体系,造成了目标过高、课程设计不切合实际的现状,这一点不容回避。高职类会计电算化专业的毕业生无法在理论的扎实程度上和本科生相比,而在动手做账、实务操作能力上反而不如更低层次的职业中专生们。 想要保证高职类会计专业的毕业生素质,造就会计电算化专业的品牌,则需根据上面提出的新培养目标,对现有会计专业课程体系进行一定的改良和进一步完善。鉴于此,本人打算从核心课程的知识和设置这两方面,对该专业的课程体系构架做出如下的建议和探讨: 1.基础技能和知识课程。该类型课程主要包括:《高等数学》、《经济应用文写作》、《实用英语》等。考虑高职类学生考分普遍不高的特点,《高等数学》、《实用英语》限于基本知识的学习;《经济应用文写作》、《计算机基础》等写作和计算机应用技能则应重点教授和练习。 2.专业基础知识课程。这部分课程可以为学习会计专业知识打下坚实的理论基础,教会学生的基本经济知识及应用。主要课程有:《会计学原理》、《基础统计学》、《国家财政与税收》、《政治经济学》、《货币银行学》等。这里最重要的是《基础会计》课程,应重点放在其基本原理、基本方法的掌握上,并和以后要掌握的专业会计内容相呼应。 3.会计专业课程。该类型课程是会计电算化专业的真正核心课程,学生们应该通过它们的学习,扎实掌握一般会计业务的处理手段和方法,具备基础的专业知识和技能。主要课程有:《中级财务会计》、《管理会计》、《财务管理》、《成本会计》等。其中《中级财务会计》的内容是重中之重。 4.实践知识课程。该类型课程应该是实践教学的重点,其宗旨在于大力培养学生的实际动手操作能力。既要做到让学生能够熟练应用所学专业知识,又要让学生学会模拟会计凭证的填制与审核、帐簿的登记与核对、会计报表的编制。主要课程有:《会计模拟实验》、《会计电算化》、《票据结算》等。另外,培养学生的综合能力也非常重要,特别是融化所学的系统专业知识、课后自己整合资料而形成的《社会调查》、《实习报告》等。这部分课程是突出高职类会计教育特色的环节,应予以高度重视。[2010年安徽省级质量工程项目(编号20101700)《会计电算化》特色专业配套研究成果]转贴于论文联盟 // 建设类论文:矿井建设中的地质条件分类研究 根据(矿井地质规程》对矿井地质条件进行分类,较普遍的反映是:一个具体的井田,很难根据它的各项地质因素复杂程度和煤层稳定程度的指标,唯一地确定它的矿井地质条件类别。这种矿井地质条件类别的不确定性,来自分类指标条文的模糊性及不同人对它理解的差异性,但根本原因在于地质体的复杂性。 1、 地质体的复杂性 (1)多样性。影响开采条件的地质因素很多,它们在成因、特征、大小和对开采条件的影响方式和程度上也很不相同。许多地质因素还具有地区性,要制订包括所有井田或煤层的开采地质条件的分类方案,是相当困难的。(2)变化幅度广阔性。地质体大小或特征的变化幅度是非常广阔的。断层落差可以从几百米、几十米到一米左右;走向延伸可以从几百、几十公里到短于工作面;褶曲可以从很大到小于工作面;有的对井田影响甚微,有的则成了安全的严重威胁等。由于地质体范围的巨大变化,同一种地质因素对不同井田的开采条件影响的差别也很大。对变化幅度如此巨大的多种地质因素分为四个等级,它们的界限必然是模糊的。(3)空间性。地质体都是三度空间的,不能忽视它们在空间上的分布和排列。同样条数和总长度的一些较小的断层,由于空间分布不同,对生产的影响也截然不同;等距平行排列,垂直走向,对生产影响甚微;相交于一隅,相交处可能无法回采,且全都与煤层走向斜交,影响最严重。确定煤层稳定性时,样点的选取也有空间分布的问题,如果不考虑本文由论文联盟//收集整理样点分布的空间性,则同一煤层,最终评定结果,可能是稳定、较稳定煤层,也可能是不稳定煤层,内蒙古不稳定煤层。(4)叠加性。煤层的破坏效应,包括煤层原生成因的分叉尖灭及后生的冲蚀带、陷落柱、断层、岩浆岩等的影响使煤层变薄或中断。它们中任何一种破坏效应都影响煤层的开采条件,煤层受到的破坏就是它们的全部破坏效应之和。故此“原则上应以三个地质因素(断层、褶曲、岩浆岩)中复杂程度最高的一项为主来加以综合评定”的做法,在不少情况下会导致对开采条件的错误评价。假设,某井田有断层、冲蚀带和岩墙各三条,煤层有局部不可采区域三小块,有岩床和陷落柱各三个。从每种因素来说,数量都不多,故按规程井田应届i类。但这些因素若互相交叉切割,其综合影响却会使开采条件变得相当恶劣。但有些情况,其地质效应又是不可加的。如岩墙沿小断层侵入,它们对煤层的破坏效应只相当于岩墙(或断层)的单独效应。因此,在评价井田类别时,应考虑各地质因素所起的综合作用,否则,其评价结果往往是错误的。 2、 评价指标的一般性原则 (1)分类指标必须有广泛的实用性。(2)分类因素与分类指标要相对稳定。(3)分类要与技术条件密切联系,同时突出地质因素的影响,不应受社会或人为因素的影响。 3、 矿井地质条件分类指标 上述分析表明,影响煤层开采的地质因素多,变化大,空间配置与相关关系复杂,对煤层开采的影响程度各不相同,所以以所有地质因素为直接分类基础理的分类方案,其界定是模糊的,分类结果是不唯一的,起不到指导生产的作用,因此,寻找一个综合的分类 指标,是矿井地质条件分类的关键。 3.1 “同采地质地段” 本文提出“同采地质地段”作为矿井地质条件分类的唯一指标。 “同采地质地段”是指具有相同开采地质条件,能连续推采的煤层地段。在一个同采地质地段内,用相同的采煤工艺和设备可以连续完成采煤任务。同采地质地段的边界,为各地质体本身的边界及采区界、水平界、矿界等等。 “同采地质地段”的划分方法:将所有影响连续推采的地质量因素的界线,画在采掘工程平面图上,则这些界线所围成的大小和形状不同的地段,就是“同采地质地段”。其中的每一块,具有相同的开采技术条件。地段之间,其开采技术条件可能相同,也可能不同。这样的分类指标具有简单、统一、实用的特点。 “同采地质地段”以能否连续推采为唯一划分标准。如某小断层落差略大于1/2采高,但该煤层有伪顶(或伪底),且伪顶(或伪底)的硬度较小,机组能够切割,则这个断层就不能作为划分“同采地质地段”的边界。 3.2 “同采地质地段”的等级划分 “同采地质地段”的大小差别很大,要以一定的标准对它们分成若干等级。衡量“同采地质地段”等级的最合适的标准就是各种采煤方法对连续推采面积的一般尺寸要求。因此,本文做如下划分: (1)一类同采地质地段:适合于综采。(2)二类同采地质地段:适合于机采。(3)三类同采地质地段:适合于炮采,能布置出正规炮采工作面。(4)四类同采地质地段:虽布置不出正规工作面,但仍可开采。(5)五类同采地质地段:生产上已无法开采、利用的块段。 4、 分类方法 以各煤层各类“同采地质地段”圈定的储量占本煤层总储量的百分比来划定煤层类别。 再以各类煤层所占有的储量占矿井总储量的百分比,确定矿井类别。 由于此分类方案要求所有影响连续推采的各种地质因素,都必须充分准确的反映出来。因此在进行分类时,必须以已回采或开拓的水平和采区为分类的基础,未开拓的(或延伸)邻近水平(或采区),则采用同层外推法和类比法进行评价。公式为:p’=kp 式中,p—已回采(或开拓)的水平(或采区)中某一煤层某类“同采地质地段”圈定储量占该水平该层总储量的百分比;p’—延伸(或邻近)水平(或采区)中某一煤层某类“同采地质地段”圈定储量占该水平该层总储量的百分比;k—相关系数。 k值主要反映未知区与已知区相比较,由于各种地质因素的影响,“同采地质地段”在面积和量上的差别。 请注意,外推和类比一般应由同一煤层的已知区去推断该层未知区。因为同一煤层的不同地段相关性大,具有一定的稳定性。 评价煤层类别时,以各水平(或采区)的储量加权求得。 5、 结语 “同采地质地段”概念的提出,旨在抛砖引玉。关于具体的分类标准,尚待今后继续深入研究。
岩体力学论文:采矿工程岩体力学教学改革初探 摘要: 本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足,提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案,教学实践表明,效果良好。 关键词: 采矿工程;岩体力学;教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课,其目的在于培养学生掌握岩石工程(井工开采、隧道、地下空间工程等)中一些力学现象的分析能力,使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练,为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程(高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等)完成后开设,在学生学习本课程时,不仅可对先修课程进行系统回顾,又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题;同时,该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是,随着科技水平的提高及分析方法的多元化,岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂,这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面,推陈出新,与时俱进。传统教学过程中,有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授,已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此,结合现有条件对该课程进行教学改革,适应工科专业发展方向,培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生,力学基础相对较弱,即使之前已对相关基础课程进行了学习,但由于前期多为应试型学习,且理论性较强,导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”,无法有效形成知识网络,导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时,若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法,则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下: 1.学生基础知识薄弱,易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习,若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢,将导致学生学习过程形成停顿感,由于课程逻辑性较强,一个知识点产生卡顿,学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面,学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一,不易于接受。资料显示,目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异,均是对课本一些原理及方法的罗列,讲授过程中多采用灌输式,导致课堂教学环节枯燥乏味,缺乏与专业特点的联系,学生不易参与其中,知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强,难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验,对于实验部分,一般由实验老师授课,学生容易将理论知识的学习与实验独立开来,因此,实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段,无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多,新型技术所占比例少。随着科技发展,行业内涌现了大批岩体力学分析软件,这些软件借助于力学原理,在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时,可充分利用新型技术,将问题分析方法多元化,辅助学生学习力学,又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来,随着国家经济的发展,我国逐渐跻身世界岩土工程大国,存在较大的发展空间。因此,对于工程类学生,掌握岩体力学分析方法及相关理论,为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题,初步提出了课程教学改革,具体包括以下几个方面: 1.注重课堂效果,激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥,学生容易失去兴趣,因此,教师在讲授时应注重方法,提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例,循序渐进,让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时,可以具体教学实例进行切入,首先对弹性力学中平面问题进行回顾,进而对问题进行假设简化,最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析,不仅对前期所学知识进行了复习,同时应用于解决现场工程问题中去,事半功倍。 2.注重基础,构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱,甚至对一些专业术语掌握都不够准确,给课程后期学习带来了极大的困难。因此,教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授,讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时,注重课本知识的统筹规划,强调基础的同时,合理规划授课内容,突出重点,构建知识框架,促使学生对知识内容形成一个宏观的认识,利于融会贯通。 3.理论结合实践,加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点,理论复杂体现在不确定性上,实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁,因此,在教学环节应注重对实验的教学,同时,实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成,提高学生的分析问题能力,调动学生独立思考的积极性,培养学生应用创新能力。 4.做好通识教育,触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大,不同行业接触的岩体也存在较大的差异性,不同专业分析问题的角度不尽相同。因此,应结合专业特点,对讲授内容突出侧重点,例如,边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异,因此,非专业知识课简单讲授原理,专业知识则重点讲授,做到触类旁通。 5.创新教学方法,未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程,可适当引入一些新型分析软件和方法,如有限元、离散元及有限差分等软件,做到与时俱进,同时辅助学生理解一些复杂的原理,学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径,做到分析问题针对性强、操作应用快,理解容易,易于自身能力的提升。结合工科采矿类本科学生的实际特点,加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系,优化教学内容,革新教学方法,培养学生学习兴趣,拓宽学生知识结构面,让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法,综合运用所学知识,在实际工程问题中找到突破口,提高授课效果,培养学生独立发现问题及解决问题的能力,为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案,经过教学实践,授课效果得到良好改善。 作者:王猛 单位:河南理工大学能源科学与工程学院 岩体力学论文:关于岩体力学参数水利水电工程论文 1一般方法 1.1岩石力学试验法 (1)室内试验。 通过钻孔岩芯取样,利用室内岩块的单轴压缩试验确定岩石单轴抗压强度、弹性模量和泊松比。通过岩体的三轴压缩试验确定岩体的抗剪强度-凝聚力和摩擦角。通过岩体卸围压试验研究岩体卸荷过程中的变形和能量变化特点,确定卸载时岩体的参数,如弹模、泊松比、凝聚力、摩擦角。 (2)现场试验。 现场抗剪试验获得岩体、软弱夹层、混凝土与岩石接触面抗剪(断)强度;现场变形试验(刚性承压板法、狭缝法)获得岩体变形模量、弹性模量及泊松比。还有现场声波测试评价岩体完整性等。现场试验是确定岩体强度参数最准确的方法,但由于通常不具备施作原位试验的条件,而且试验周期长、费用高,所以这种方法应用较少。试验法是一种直接又可靠的方法,可以较好反映岩石特性。室内试验得到的是完整岩块的特性参数,但存在“尺寸效应”。现场试验受条件限制,试件制备难免受到扰动,试验结果分散,不能直接采用。 1.2工程岩体分级法 工程岩体分级法主要有:国标《工程岩体分级标准》、水利水电工程勘察规范的坝基和围岩工程地质分类法、巴顿的Q系统分类法及比尼威斯基的RMR分类法。这些分类方法往往是定性描述与定量评价相结合,采用多参数综合指标分级法给岩体进行评分和划分岩体级别,根据岩体级别并结合经验公式,给出岩体参数的范围值。国标《工程岩体分级标准》选取岩石坚硬程度和岩体完整程度这两个因素确定岩体基本质量,将影响岩体工程特性的因素如地下水、初始应力、结构面走向与工程轴线方位等作为修正因素,实现工程岩体的分级,并提供了各级别岩体物理力学参数表和结构面抗剪断峰值强度表。《水利水电工程地质勘察规范》的附录V提供了坝基岩体工程地质分类表,主要分类因素也是岩石坚硬程度和岩体完整程度,此外还有岩体纵波速度和钻孔RQD值,并在附录E中提供了坝基岩体抗剪断(抗剪)强度参数及变形参数经验值表和结构面抗剪断(抗剪)强度参数经验值表,用于规划和可研阶段。应注意该表的注明是参数仅限于硬质岩,软质岩应根据软化系数进行折减。 1.3工程地质类比法 工程地质类比法是利用大量已建工程的成功经验确定拟建工程的设计参数,是工程地质研究的传统方法之一。类比法是应用相似原理,要求主要的工程地质条件基本相同或相似,这其中最主要的是岩性和地层时代(或层位),其余还有地质构造(岩体完整性)、风化状态、应力条件、地下水等等。实际应用时应结合具体工程的地质条件,在类比、分析、判断的基础上提出合理参数。同时,在施工过程中,根据工程实际进展情况和出现的问题,特别是根据现场观测结果,对设计进行必要的调整和修改。类比的资料可以参考《岩石力学参数手册》、《岩基抗剪强度参数》、《工程地质手册》、《水利水电工程地质手册》,以及地区工程经验(资料库、数据库)等等。类比法完全依靠地质师所掌握的工程实例资料和他对工程岩体的经验判断,人为因素比较大,有时仅仅通过少量个别因素相比较而得到的参数,其结果可靠性较差。然而该方法简单、方便、快捷,在中、小型水利水电工程中应用较多。 1.4反演分析法 反演分析法是利用现场所测得的位移等数值反求岩体力学参数,包括位移反分析、应力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根据现场实测的位移值,采用解析法、有限元等方法以及弹性、弹塑性等本构模型进行求解。位移反分析的方法主要分为两类:直接逼近法和逆过程法。由于围岩本构关系的复杂性,目前的逆过程方法的位移反分析研究计算大都采用了线弹性等假设,设岩体为均值各向同性,而天然岩体地质条件复杂,这样与工程实际情况相去甚远。反分析方法在边坡稳定分析中应用较多。反分析时稳定系数取值为:蠕动挤压阶段宜采用1.00~1.05,初滑阶段宜采用0.95~1.00。滑带土抗剪强度(c,φ)参数反演分析的方法分为单参数反演和双参数反演两种。前者假定一个参数已知的前提下,反算另外一个参数,通常选择对滑坡稳定性影响较敏感的作为未知参数。后者在反演中有两个未知的参数,通常选择两个距主滑动面等距的剖面建立极限平衡方程求解,此外,还可以做参数的敏感性分析。 1.5人工神经网络法及模糊数学预测法 人工神经网络法是通过完成输入与输出问题的映射,自动建立复杂现象(系统)的模型并指出其控制规律。该方法考虑了影响岩石力学参数的各种定性因素,应用人工神经网络进行训练,随着数据的积累不断地对样本集进行补充和完善,使参数取值结果不断趋于合理。缺点是学习样本的选取具有很大的主观性。模糊数学预测法是考虑到影响岩体变形强度参数的相关因素模糊不确定性,根据经验确定权重集及隶属度,在此基础上进行岩体力学参数预测。该方法实质就是把岩石与岩体力学指标之间的比例系数当作模糊子集,依据经验进行模糊综合评判确定一个最佳模糊折减系数的问题,从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素,但在运用上不是很成熟,仍借助于经验。 1.6其他方法 除上述方法外,还有一些其他方法可以用来确定岩体强度参数,如:计算机模拟、声波测试技术、岩体分形分维理论、断裂损伤力学、统计数学等方法。 2岩体力学参数综合取值 岩体力学参数取值方法有很多,由于岩体的不连续性、各向异性和非均匀性等特有属性以及岩体结构的复杂性,使各种取值方法存在局限性,至今还没有一种令人满意的取值方法。实际工作中应该综合应用这些方法,互相验证,取长补短。笔者基于上述岩体力学参数的取值方法,并结合工程的规模和地质条件的复杂程度,在满足规程规范的前提下提出了岩体力学参数综合取值方法。该方法针对地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程和参数敏感的工程分为以下3个层次。 (1)第一层次。 对于地质条件简单的小型工程,或项目规划、可研阶段,可采用野外地质调查和钻孔取样室内抗压试验→进行岩体分级、查表→获得抗剪强度和变形模量范围值,通过相似工程类比,调整、修正取得地质建议值;或者采用RMR分类和Hoek-Brown经验强度准则公式计算,参考类似工程修正后得到地质建议值。 (2)第二层次。 对于地质条件复杂的中型以上工程,如重力坝、拱坝,结构面影响坝基、坝肩稳定,初步设计阶段应布置原位抗剪和变形试验,参考类似工程,结合现场地质条件进行调整,必要时由地质、试验和设计三方共同研究确定设计采用值。 (3)第三层次。 对于重要的大型工程和参数敏感的工程,应做专门研究,除运用上述方法外,还应开展计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等,慎重确定地质建议值。在施工阶段可以利用监测资料进行反演分析,复核岩体稳定性,及时修改设计和施工方法,确保工程安全。总之,地质调查和岩石力学试验是基础,是岩体分级、经验估算及数值模拟的前提,因此应重视野外第一手资料的收集,并注意取样、试验成果代表性问题,使地质建议值符合现场实际。 3应注意的问题 反思多年来我们所做的中小型水利水电工程勘察设计,在岩石力学参数取值方面应注意以下问题: (1)在前期勘察时对设计意图不甚了解 设计方案不十分明确,加之勘察周期短,对地质条件的调查和分析不够深入,对试验只是要求做常规的内容,以室内试验为主,取样数量不足,成果代表性差,使得方案比选时难以取舍。按照有关规范,“小型水电工程岩土参数(取值)可在现场简易测试和必要的室内试验的基础上以类比为主。”“中型水电工程岩土测试以室内试验为主,必要时可采用大型野外原位试验。”对于拱坝和重力坝要特别注意,对影响坝基、坝肩稳定的岩土体及软弱结构面可视需要开展原位试验工作。尤其是软岩和完整性差的岩石,软弱结构面发育,且结构面对岩体稳定性不利,岩体稳定性的判别对工程影响很关键,这需要慎重研究,应在地质调查的基础上,布置适当的原位试验,并采取多种方法合理确定岩体力学参数。 (2)勘察报告中抗剪强度和变形参数仅仅根据室内岩石试验查规范,与现场地质调查结合不紧密。 抗剪强度和变形参数是混凝土坝稳定计算最重要的参数,对工程安全和造价影响很大。然而规范给出的值范围较大,勘察报告仅仅依据规范提供的参数表取值是远远不够的。中等规模以上和地质条件复杂的工程应进一步开展分析论证工作,结合现场地质条件调查,在岩体分级基础上,运用有关理论和经验公式,例如霍克-布朗(Hoek-Brown)经验强度准则公式等,并参考已建工程经验取值,必要时与地质、试验和设计专业共同会商,合理确定参数。 (3)在软岩地区建混凝土坝要特别注意 如页岩、千枚岩及白垩-第三系泥岩等,由于岩性软弱,构造发育,岩体强度较低,工程安全裕度小,岩体力学参数取值对工程安全和经济性影响大,甚至影响方案的成立。软岩地区一般不适合建中、高混凝土坝,万一要建,就应该投入一定的勘探和试验工作量,慎重研究和分析论证,并留有一定安全裕度。 (4)应考虑定值计算与可靠度问题。 实际勘察设计工作中,是由地质专业提供参数,设计人员进行计算。地质部门依据试验成果,结合地质条件和个人经验判断,提出地质建议值。设计一般直接采用地质建议值进行计算。问题是设计计算方法与地质模型是否一致,地质参数的可靠性或安全阈值是多少,即有多少安全储备。近十几年来国内外广泛开展了重力坝可靠度研究。结构可靠性分析是以概率理论为基础,采用极限状态设计方法,以可靠指标度量结构或工程的可靠性,比定值法不考虑参数的偏差有明显的优越之处。可靠度计算需要提供与大坝有关的各类荷载、材料和地基强度的统计特征值(均值、标准差、变异系数等)及分布类型,对地质参数的离散性进行评价。 (5)试验是基础。 如何看待试验成果,地质专业人员常常抱怨试验参数不准,造成的原因有几个方面,一是取样的代表性问题,或者原位试验选点问题,要考虑岩性、风化程度、构造等影响,对试验点做专门设计和布置;又譬如有的砂岩与页岩互层,页岩岩芯破碎取样困难,取样只能做砂岩的抗压强度试验,成果偏大;倾斜岩层抗压首先沿层面剪切破坏,成果偏小。二是试验中的误差,应采用数理统计法整理试验成果,在充分论证的基础上舍去不合理的离散值。对于原位抗剪试验,要了解试验点的岩性、构造、风化及地下水等因素对成果的影响。另外,试件制备时难免受到扰动,一般要求安排2组以上试验,以便对比和分析。 (6)确定参数时要处理好主观判断与客观评价的关系。 前述的岩体分级法、工程类比法及经验判据法(强度准则公式)都属于经验法,其取值时的人为因素和个人经验对结果影响很大,实际操作中应尽量避免人为因素干扰,从地质条件的客观出发,分别按不同因素对参数进行修正,减少取值的随意性。 (7)加强施工监测,利用监测资料进行“动态设计、信息化施工”。 由于工程地质条件的复杂性和不确定性,地质勘探、试验、计算分析方法的局限性,我们对工程岩体性状变化的认识有一定程度的不确定性。在施工中要加强岩体性状的监测,及时分析和判断,调整、修改设计和施工方法,以保证施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支护,要根据发现的新情况及时修改设计,即采取“动态设计、信息化施工”,既要确保工程安全,又不能造成浪费。 (8)利用已建工程进行类比确定岩体力学参数是我们常用的方法。 但是没有一个工程的地质条件是完全相同的,而我们个人掌握的资料有限,每个人的经验千差万别,往往仅通过少量个别因素相比较而获得参数,人为因素的干扰较大,其结果可靠性较差。应多参考类似工程,并不断积累工程经验。多年来笔者所在单位在湖北省水利水电工程勘测设计中做了大量的岩体物理力学室内外试验和原位测试,积累了丰富的实践经验。 4结论 (1)岩体力学参数的合理确定是水利水电工程中的一项基础工作 直接关系到坝基、边坡、地下洞室工程的安全性和经济性。由于岩体具有不均匀性、不连续性和随时间变化的特性,准确确定岩体力学参数是非常困难的。在研究了有关规程规范和各种取值方法特点的基础上,针对工程的重要性程度和地质条件的复杂程度提出了岩体力学参数的综合取值方法,分为地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程三个层次。针对具体的工程应当选择合理的方法来确定岩体力学参数。水利水电工程岩体力学经验参数综合取值研究对水利水电工程坝基、边坡、地下结构稳定性研究和计算具有重要理论意义和现实意义。 (2)中小型水利水电工程具有规模小、设计周期短、勘察试验工作量有限的特点 在详细地质调查和少量室内试验的基础上进行岩体分级,参考已建工程的成功经验类比确定岩体力学参数是一种简单、快捷而有效的方法。结合工程经验指出了水利水电工程岩体力学参数取值时应该注意的问题,可以供相关的工程技术人员参考。 作者:陈汉宝 黄定强 彭义峰 熊友平 江妤 单位:湖北省水利水电规划勘测设计院 中国地质大学武汉工程学院 岩体力学论文:浅谈如何改进岩体力学教授方法 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。 目前国内岩体力学教材比较多,侧重点也有所不同,通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现,基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验,采用我校刘佑荣教授所编的,由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材;2009年又再次对教材进行了重新编审,由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材,对部分章节进行了合并,并增加了目前国内外研究方面的成果,例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主,但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材,供学生课后学习,以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。 结合教材的内容编排,主要从以下几方面的内容来进行重点讲解,包括岩体的地质特征,岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布,边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容,如在岩体的地质特征章节,补充安排了工程岩体分类等内容;在岩体强度与变形性质方面,增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍;在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。 本课程的课时安排在第三学年的第五学期,总学时为40个学时,2.5个学分,其中课堂教学34个学时,实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课,在进行每一章节的授课时,可以多以工程实例来展开,尤其是国内外比较知名的工程实例,多多采用照片、录像等生动形象的方式,来增加学生的感性认识,使学生投入其中,增强学生学习的兴趣及热情。例如,在讲第五章地应力的时候,可以结合水利水电工程中,如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性;在讲边坡工程,可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手,来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课,面对的专业层次不尽相同,在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生,要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生,《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲,纵观岩体力学发展的几个重要阶段,从19世纪末~20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数,到20世纪初~20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论,然后在20世纪30年代~20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论,这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程,并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时,可以将这一发展脉络讲述给学生,并贯穿到后续的课程教学中,不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感,也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师,不仅有科研经历丰富的教授博导,也有刚走出校园的博士年轻教师,他们在长期的工作和求学中,完成和参与了大量的科研项目,也取得了一定科研沉淀。在授课时,可以将这些科研成果进行整理,在每章结束时,抽出专门的时间,做个与授课内容相关的小型专题讲座,丰富学生的专业眼界的同时,也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如,在讲地应力一章,就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍;讲地下洞室稳定性时,就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍;上课时的反响很热烈,大大激发了学生科研的热情,建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生,也为他们开启了一扇科研的窗户;此外,也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长,为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期,上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习,但也是与这门课的研究对象———各类岩体在打交道,例如各种岩石、结构面。在上课时,不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来,使学生的认识更为深刻。例如,在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时,便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石;在讲结构面的强度及变形性质时,可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过,已经有了部分感性上的认识,重新回到课堂上学习其相关的知识,认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富,更要求我们在教学时进行一定的教学改革,要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求,多采用先进的教学手段和方法,注重加强理论基础联系工程实际的教学模式,提高学生认识问题深度和广度,培养学生良好的工程专业素养和专业精神,为学生后续的发展奠定良好的基础。 作者:左昌群 孙金山 罗学东 单位:中国地质大学 岩体力学论文:基于高职高专《岩体力学》课程建设改革的思考 摘要 通过对传统的《岩体力学》课程建设的分析,根据教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的要求,深刻认识到传统教学中课程建设的不足,从人才培养目标的定位、理论与实践的比例及对接关系、“双师型”教师队伍建设、教材学材的合理科学选用四个方面提出了适合高职高专的《岩体力学》课程建设的探索性方案。 关键词 1岩体力学; 2顶岗实习; 3工学结合 1、高职高专人才培养目标对课程教学的要求 根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》〔1〕,本着“工学结合、工学交替”,教学做合一的教学模式,人才培养要以就业为导向,突出实践技能和职业技能的培养。课程安排本着知识由浅入深。循序渐进,先基础后专业,在技能培养方面,将理论学习结合生产实践,实行“做中学、做中教”,力争实现实践教学与岗位工作零距离对接。 《岩体力学》是水文与工程地质专业的理论基础课,是力学的一个分支。主要研究不同受力条件(例如荷载、水流、温度变化)下岩体应力、应变、破坏、稳定及加固规律的一门应用性学科,其研究目的是解决岩土、地质、环境、水工、能源、土木、水利、冶金、交通、矿业工程等建设中遇到的相关问题〔2〕。《岩体力学》已经广泛应用于工程实践中,带来了巨大的社会经济效益和工程实用价值。 2 、《岩体力学》传统教学存在的问题 (1)从高职高专人才培养目标的定位上,很多教育工作者都很盲目,定位不准确甚至错位;这样的认识导致教师备课、讲课、学生听课等等环节都停留在对基础知识的认知层面,即专业、专业课程内容、教学过程、学历证书阶段,没有更加进一步的把职业、职业标准、生产过程、职业证书对接起来。 (2)理论内容偏重轻视了实践环节,本门课程是具有悠久历史的课程,在多年的教学中形成了比较完整科学合理的体系,但是这种教学方法比较适合教学研究型的教学,对于我们高职高专,已经显得理论的比例过于繁重,实践明显不足,教师和学生都注重理论知识的学习,轻视动手能力的培养,大批出现的高分低能学生,课堂和生产严重脱节。所以在传统的研究型的培养目标基础上应做比较彻底的改革。 (3)教材适应性较差,传统的研究型教学使一批又一批的教材偏于理论,轻于实践,学生学习难度大,乏味,因而也没有主动学习的积极性,对于高职高专的学生需要一套理论难度适中、够用,实践比例偏大的教材、学材和与之配套的影像资料等。 (4)教学经费的严重不足,由于在传统的教学领域,一个教师、一根粉笔、一本书就可以完成一门课程,形成了填鸭式教学的模式,导致学生学习积极性极低。 (5)生产实践教师的缺乏,切实加强教师队伍建设。 现有的教师队伍绝大部分从校门又走入校门,从理论中来又到理论中去了,更有甚者教材中的部分验,教师根本就没有接触过,照本宣科,讲起来乏味,听起来不知所以然,严重影响了学生的学习积极性和学习效率。 (6)教学方法比较单一 3、《岩体力学》课程建设的重点、难点和解决方案 岩体力学课程涉及多个相关学科领域,其课程综合性强、知识点多而杂、试验项目与工程实际联系紧密等特点,导致许多学生认为课程较难。所以采取有效的科学的教学方法引导学生尽快适应教学特点,并更好地掌握课程要求的知识技能是十分必要的。 课程建设的重点是对岩体的基本力学性质理清概念、明确试验原理及数理统计方法;难点是利用这些基本理论、原理能够分析不同工程岩体在不同的力学条件下的稳定性。 解决方案如下 (1)培养目标上遵循教高[2000]2号《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》精神,明确指出:高职高专教育是我国高等教育的重要组成部分,高职高专教育人才培养模式的基本特征是:以培养高等技术应用性专门人才为根本任务;以适应社会需要为目标、以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。;以"应用"为主旨和特征构建课程和教学内容体系;实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力,并在教学计划中占有较大比重;"双师型"教师队伍建设是提高高职高专教育教学质量的关键;学校与社会用人部门结合、师生与实际劳动者结合、理论与实践结合是人才培养的基本途径。 (2)教学方法:课堂教学采用灵活多样的教学手段和方法:岩体力学的特点是概念多理论上较难理,但与生产实际紧密相连,所以在教学过程中解精讲重点、恰当复习、图文并茂、穿插一些案例结合理论,利用学生求知、求趣、求新的心理引导学生在轻松环境中掌握理论知识。 《岩体力学》本身的特点和传统的粉笔+黑板书写速度慢,单一,呆板,信息量小的缺点,课堂教学适当结合多媒体手段,充分利用多媒体课件授课内容多、图文并茂表现力丰富的优点,提高授课效率,调节学生听课情绪,调动学生积极性。这样就要求教师制作多媒体课件时 要投入大量的工作,准备多样的大量的图片、影像素材,特别是有代表性的工程案例、近期的工程现场视频以及新工艺、新设备、新技术等资料,从而使学生关注本专业领域的新动态,培养学生独立思考问题的能力,扩展学生的知识面。课堂上大量运用启发式:岩体力学课程中很多都是有大量的统计得出来的,亦多为经验公式,均有使用条件,在教学中强调经验公式地方性、条件限制性致使我们在实践中使用时,不能照抄照搬一定结合生产实际,再结合实例让同学们去修改完善经验公式,学生积极性会大大增强。多媒体教学是现代教学不可缺少的方式,充分利用好多媒体,让多媒体真正多起来,ppt、录像、动画、网络视频等等。 (3)《岩体力学》课程建设改革中教材的使用与建设 学院教学改革以来,大力加强教材的建设,提倡教师根据现有学生的接受能力和基础知识的掌握程度,编写一些实用性强,灵活方便的学材,教学效果比较好。由于教材的编写需要周期比较长,所以大多数落后于新的科技发展。为了让学生能够及时准确地接受新科技新技术,投入大量的人力进行学材的编写,这样使学生学习的内容和形式灵活多样,能够与新的科技成果,新的技术进步同步,效果显著。 (4)切实加强“双师型”教师队伍建设 国务院印发了《关于加强教师队伍建设的意见》,教育部配套制定了《职业学校兼职教师管理办法》,为加强“双师型”教师队伍建设提供了制度保障。我们将进一步加强教师培养培训工作,完善“双师型”教师队伍建设机制。希望学会在标准制定、基地建设、教师培训等方面发挥更大的作用,扭转“双师型”教师缺乏的局面,为技术技能人才培养提供的有力支撑。 教育部副部长鲁晰指出:中长期来看,产业加速转型和高技术的技术型的人才匮乏的矛盾也非常突出。技术技能型有三种人,第一类是工程师,第二类是高级技工,第三类是高素质劳动者。”鲁昕解释说,之前的职业教育只讲技能,随着信息技术的发展和产业升级,技能需以技术为基础。这就需要我们的教师队伍率先技能化。招聘教师要求参加过生产、或让现有的教师到生产单位参加实践,并把这个工作量化,即要求教师必须每年参加一定量的生产才可以授课。 (5)《岩体力学》课程建设改革中的实践教学建设 实践性教学环节 A、加强课堂讨论,提高学生学习兴趣,由一个案例入手,例如三峡水利枢纽是开发和治理L江的一项关键性骨干工程,三峡工程区内共有各类崩塌、滑坡体2490处。其中秭归县千将坪滑坡比较典型〔3〕,以此为契机,布置任务,同学们查阅资料,用岩体力学观点去分析滑坡的地质特征与成因机制。课堂可以展开讨论,最后教师总结边坡稳定分析的要素,内容充实、方法灵活,自然会有显著的效果的。 B、课堂实验环节要严格执行岩土试验的操作规程,《岩体力学》课程课内试验共有5―8个试验,学生在实验教师的指导下要求在规定的时间内完成教学标准中要求的每个试验的操作;并组织一年一度的岩土试验竞赛;组织力量强大教师团队编写配套的实验教材《岩体力学实验指导书》该指导书对于课程标准中规定的几个试验从原理、实验设备和操作步骤都有具体、详细的讲解,规定了规范的实验报告格式,为学生将来工作打下良好的基础。 C、现场参观和理论知识结合,促进学生从感性认识到理性认识的的飞跃。根据教学需要安排几个施工现场:边坡、洞室、岩体地基,让学生认识这几种工程岩体的地质、 地貌、应力等问题。参观后要求学生编写参观体会和简单的报告。 D、顶岗实习和毕业设计〔4〕,顶岗实习是坚持以就业为导向、创新“工学结合”人才培养模式,提高高素质技能型人才培养质量的重要环节。通过顶岗实习使学生能够尽快将所学专业知识、岗位技能与生产实际相结合,实现在学期间与企业与岗位零距离对接,使学生树立起职业理想,养成良好的职业道德,练就过硬的职业技能,从根本上提高人才培养质量,为确保顶岗实习各项任务的顺利完成,提高实习质量我们需进一步加强顶岗实习的组织管理,严格按照顶岗实习的课程标准要求学生。在顶岗实习基础上完成学习期间的毕业设计或毕业论文。使学生工作能力有进一步的提升。 结语:《岩体力学》课程是工程类专业的专业基础课,此次《岩体力学》课程建设的改革符合《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》要求的教学改革的发展趋势,教学手段、教学方法比较先进,实践教学能够与实际生产紧密结合,通过这样的改革能够达到高职教育的五个对接:专业与产业对接,课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接,学历证书与职业资格证书对接,职业教育与终身学习对接。使《岩体力学》课程的教学水平在高职高专教育中得到进一步的提升。 岩体力学论文:青岛地铁上覆岩层岩体力学参数研究 摘要:在岩体工程稳定性分析中,力学参数的选取会对计算结果产生重大影响。所以如何准确的反演青岛地铁上覆岩层岩体力学参数,进一步完善青岛地区岩体分级标准是本论文要解决的问题。 关键词:有限元强度折减法;安全系数;岩体力学参数 0引言 青岛坐落于大面积分布的燕山晚期花岗岩上,具有良好的地质条件,而且青岛市地铁一期工程,80%以上的线路处于花岗岩中,其余隧道处于第四系地层中。青岛市特有的花岗岩地质条件,对土建方面而言,将节约大量的投资,土建造价大大低于其他城市,所以对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数的研究就有其重要意义!所以本文研究任务是针对现有规范对青岛地下工程设计不尽适应的问题,利用青岛地铁水清沟试验段的观测资料,对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数进行验算和反演,为青岛地区岩体分类进一步研究打下基础。极限分析有限元法在边坡稳定分析中取得了成功[1-2],并逐渐在地基、基坑稳定分析中得到推广应用[3]。郑颖人、胡文清、张黎明等人[4-6]开始将有限元强度折减法应用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系数。这就给我们提出了一个新的思路,通过安全系数反演岩体的力学参数,进一步修正岩体力学参数,最终得到适合青岛地铁上覆岩层的岩体力学参数。 1剪切安全系数的定义 安全系数是指剪切破坏面上实际岩土体的强度与破坏时的强度的比值。就是事先假定一滑动面,根据力(矩)的平衡来计算安全系数。将安全系数定义为沿滑面的抗剪强度与滑面上实际剪力的比值,如式(1)所示: ω==(1) 式中,ω――传统的强度折减安全系数;s――滑动面上各点的抗剪强度;τ――滑动面上各点的实际剪应力。将式(1)两边同除以,则式(1)变为: 1==(2) 其中:c′=,φ′=arc() 可见,极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标c和tanφ减少为和,使得岩土工程达到极限稳定状态时的ω即为安全系数,实际上就是强度折减系数。 2工程概况 青岛地铁试验段工程选取了地质条件具有代表性的区间(水清沟~国棉五厂),由1200m的区间隧道和218m的青纺医院站组成。 青岛地铁试验段区间隧道为双洞单线,双洞之间的距离为9m,区间隧道埋深为10~20米,横断面型式为直墙三心圆拱,跨度为4.86m,直墙高3.54m,拱高1.82m。计算选取三个不同埋深的截面,分别为10m、14m和18m。 岩体主要为花岗岩,处于微~未风化带,结构、构造清晰,岩体以整体块状结构为主,完整性好,根据国际《工程岩体分级标准》GB50218-94,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。 在节理方面:产状走向以NE~NEE向为主体,其次以NW~NWW向,倾角70~80度为主,部分50度左右,节理裂隙存在一定程度的未贯通岩桥,裂隙连通率统计在24~75%,结构面紧闭,岩块坚硬。结构面以闭合~微张裂隙为主,平面光滑,犹如刀切。 3均质岩质隧道围岩稳定分析 计算按照平面应变问题来处理,准则采用DP4准则,边界范围取底部及左右两侧各5倍隧道跨度[2],地面超载按照国家规范标准20KN/m2,按照《工程岩体分级标准》,各级围岩的物理力学指标标准值如表1,下标上下表示围岩的上下限。 经过ANSYS有限元计算,逐步折减强度参数,分别得到各种工况的剪切破坏安全系数见表2,分析发现:①安全系数随埋深深度减少,明显出现两侧直墙先破坏;②通过破坏时等效塑性应变图可找出最大应变发生在拱角和墙角处,而且根据围岩等效塑性应变发生突变时各断面中等效塑性应变最大点的位置,可以发现围岩的潜在破裂面。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图1、图2所示。 4节理裂隙岩质隧道围岩稳定分析和岩体力学参数反演 选取埋深18米的断面,因为埋深18米的跨度最长,且通过地质勘探发现大部分为微~未风化花岗岩,且所处断面最上面基本没有覆土层,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。为了简化模型,考虑如下情况:只考虑一组起重要作用的结构面(产状走向为NE~NEE向),倾角75°,间距2.5米,贯通率为75%。各级围岩参数见表3。 经过有限元强度折减,最终分别得到各类围岩下的安全系数见表4。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图3、图4所示。 所以在埋深18m情况下,通过均质岩质中给出的安全系数与节理裂隙岩质的安全系数比较,进行反演,最终在表5中,对一、二、三类围岩岩体的强度参数提出了建议值。 对表5中给出的各级围岩岩体的强度参数建议值研究发现:对II类和III类围岩的,值较规范值增大,这说明青岛地铁上覆岩层主要是花岗岩,岩性好,所以岩体强度参数建议值要大于规范中的给定值。 最后通过《青岛地铁第一期工程 水清沟――青纺医院试验段 施工地质、变形量测、环境检测总结报告》中的位移检测,验证了反演的强度参数建议值的合理性。 最终通过分析发现:相对于青岛花岗岩地区,规范中给出的岩体分类的强度参数偏低,按照规范中的参数进行设计就会偏于保守,所以针对青岛地区花岗岩的岩性特征,笔者对规范中给出的岩体分类的强度参数做了修正,为进一步确定了青岛地铁上覆岩层岩体分类打下基础。 岩体力学论文:浅述岩体力学参数监测在隧道施工中的重要性 摘要:采用新奥法进行隧道工程施工时,设计单位只能根据监控单位和施工单位反馈的监控数据和隧道开挖揭露情况对设计的合理性进行宏观判断,隧道设计时应把力学计算和实际背景岩体力学参数相结合,才能更科学、经济的按照新奥法的理念完成隧道工程的设计、施工。 关键词:新奥法;岩体力学参数;单轴抗压强度 0 引言 在现时的公路建设中,为满足线型、车速、里程、生态环境等要求,隧道工程已被大量采用。建设环境的不可预知性是隧道工程最大的特点,在施工中,开挖的围岩与设计不符的情况屡见不鲜。 鉴于此,新奥法(NATM)被流行地应用于隧道工程工作中。而施工监控量测则是新奥法施工方法中的重要工序之一。 施工监控量测是将施工过程中的围岩稳定性、支护结构承载能力、初期补强及二次衬砌合理的施作时间、开挖揭露岩体的力学参数等情况反馈给设计与施工以达到优化设计参数、优化施工方案及施工工艺目的的工序。 1岩体力学参数的重要性及其在新奥法施工中的现状 监控量测的内容在相关技术规范中已做了相关规定,着重于对揭露围岩情况的观察以及开挖洞室的净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小量测等。由这些监控数据在指导施工中起到了很直观、重要的作用。但是对岩体的力学参数测试包括抗压强度、变形模量、黏聚力、内摩擦角、泊松比、围岩完整性指数、应力强度比等没有引起足够的重视。只有在少数工程中对力学参数进行了监测。在进行隧道的围岩基本质量分级和力学建模计算分析时,这些参数是必不可少的。 对于工程岩体这样复杂多变的隧道工程,为了选择一条正确的设计途径,一方面要使经验方法科学化;另一方面还要使设计中所进行的力学计算具有实际背景。 为了做到这点,现场的监控测试就应该提供更多的依据,这样才能把力学计算和实际情况更好的结合。 现在的勘察设计单位都存在时间紧、任务重的问题,勘察单位不能对隧道的地质情况做详细细致的勘察工作,而设计单位也只能根据勘察单位提供的有限的勘察资料更多的采用工程类比法进行设计。 然而隧道的围岩揭露情况与勘察情况有很大一部分不相符。在出现不相符时,设计单位只能根据监控单位和施工单位提供的资料进行设计变更。 变更时分两种情况,第一种,设计偏弱,设计只能根据有限的资料进行一定的补强设计;第二种,设计偏强,实际工作中,此种情况一般未变更设计。 第一种情况,在实际工作中影响施工进度,有时还给工程留下隐患,甚至造成质量安全事故;第二种情况,使工程不能体现其经济性,甚至造成不必要的浪费。要想隧道工程设计更加科学合理,设计方就必须要有足够的资料作为设计的背景。在施工过程中,监控量测作为提供设计资料背景方,应该不仅要为设计方提供净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小等作为宏观判断设计合理性的依据,还应提供更细致的岩体的力学参数为隧道的力学计算提供直观依据,这样才能更为科学、经济的完成整个隧道的新奥法设计、施工。 2岩体力学参数测试和计算方法简介 2.1 抗压强度是指岩石单轴饱和抗压强度(RC),按照抗压强度试验的试件的尺寸、精度、含水率制作试件,以0.5~1MPa/s的速度加载直到破坏,记录试件破坏形态,逐级记录荷载及应变值,并绘制应力与纵向应变和横向应变曲线图,按照R=计算其单轴抗压强度,按照Eav=,μav=计算平均弹性模量、平均泊松比(σa,σb分别为曲线上直线段始点、终点应力值,εa-εb分别为σa,σb处纵向应变值,εda-εdb分别为σa,σb处横向应变值)。 2.2 黏聚力、内摩擦角可由原位试验得到。 2.3 围岩完整性指数可以由KV=求得,纵波、横波速度可以用岩石超声波参数测定仪、纵横波换能器测得。 2.4 应力强度比可由Sm=式计算得到,σmax为岩体的最大主应力。 3结论及改善建议 逐步的优化设计、施工参数,使隧道工程建设经济、科学、安全的完成,使新奥法施工广泛应用于隧道工程修建的主要原因,但此种施工方法只是更多的反馈于施工,在设计中其作用还未得到更好体现。 要想新奥法中的监控量测结果更好地反馈于设计,岩体的力学参数的监测在监控量测中的重要性就必须得到体现。 岩体的力学参数的监测在隧道施工监控量测中很少实施,原因是隧道工程实施的相关人员未意识到此项工作的重要性。为了新奥法能更好的应用到隧道设计、施工生产中去,相关人员应对此项工作的作用给予足够的重视,配备相应的人员和设备来完成此项工作。 岩体力学论文:岩体力学本科教学改革探讨 摘要:为适应当前勘察、土木、地质、石油等行业对相关专业本科毕业生的高要求,本文基于岩体力学的特点,详细分析了当前我国岩体力学本科教学的现状以及进行改革的必要性。在此基础上,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些措施,提高岩体力学本科教学质量,培养适应社会发展和时代要求的复合型人才。 关键词:岩体力学;教学内容;试验教学;数值仿真;教学方法 岩体力学是土木工程、石油工程、地下工程、水利水电工程、地质工程、采矿工程、勘查技术与工程等专业本科生的重要专业基础课之一,是研究岩体在外界因素(荷载、水、温度等)作用下的应力、变形、破坏、稳定性与加固的学科,理论基础广泛,涉及地质学、固体力学、流体力学、计算数学、地球物理学等学科知识[1,2]。通过这门课程的学习,学生能够建立起有关岩体力学的基本理论体系以及相应的工程概念(如强度理论、工程岩体分类、稳定性分析),为后面的相关专业课(如基础工程、钻探工艺学、计算岩土力学、矿山压力与岩层控制)提供必要的知识储备,也为毕业后从事建筑、勘探、采矿、采油等相关工作奠定必备的理论基础。随着我国社会经济的快速发展,大量的岩土工程广泛兴起,复杂的岩体力学问题不断涌现,从而对高校培养的相关专业人才的综合能力提出了更高的要求:不仅要具有扎实的专业基础知识,还要有一定的分析和解决现场实际问题的能力[3]。 作为人才培育的主要基地,高校在岩土工程人才培养过程中,在培养模式以及相关的各类软硬件条件等方面已经远远跟不上社会发展的步伐及社会对复合型人才的需求[4]。因此,针对当今社会的实际需求,如何安排好岩体力学教学,培养合格的本科生,成为摆在各大高校相关教师面前的重要问题。 一、岩体力学教学改革的必要性 岩体在形成与存在过程中,长期遭受着复杂的建造与改造地质作用,最终变成一种被大量不同类型与规模的断层、节理、层理、片理、裂隙等结构面切割包围而成的材料,具有非均质、非连续、各向异性的特点。同时,岩体还赋存于复杂的天然应力状态和地下水中。这些使工程岩体的力学行为极其复杂,通常呈高度非线性。岩体力学问题大多是病态的、不确定的、多尺度的,很难找到一种解析或数值算法进行精确地求解[5]。从而,依托于岩体上的各类工程(如地下空间与地下隧道工程、岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、采矿工程以及钻井工程)的设计计算分析极为复杂,目前实际工作中,仍通过以工程经验、现场试验与监测为主,理论指导为辅来完成。可以说,岩体力学还很年轻,知识体系还不够完善,许多理论尚不成熟,自身发展速度远远落后于工程实践的要求。 随着中国能源、交通、水利、国防、城市建设等事业的发展,岩体工程建设越来越多,规模也越来越大,这些给岩体力学带来了新的机遇与挑战,也对相关从业人员提出了更高的要求。然而,作为培养高级人才的摇篮,高校在岩体力学本科教学方面还存在很多问题,比如教材陈旧、内容落后、试验教学不足、理论与实际脱节严重、课堂教学方法落后、教学手段单一,在很大程度上影响了本科生在实际工作中解决复杂问题的能力和创新能力。因此,开展岩体力学本科教学改革是十分必要的。通过教学改革,旨在既提高相关从业人员的基本素质与实践能力,又为培养高层次复合型人才打下坚实的理论基础。 二、岩体力学本科教学改革的主要内容 笔者认为岩体力学本科教学改革应从多方面着手:与时俱进地优化教学内容,以实际工程为教学案例密切联系实际,增加室内试验与数值仿真等试验教学环节,改革教学方法,从而探索满足当今社会快速发展条件下的岩体工程建设需求的复合型人才培育的教学方法。 (一)优化教学内容 目前国内高校岩体力学本科课程无统一教材,教学内容由任课教师自己掌握。相关教材也比较多,如沈明荣与陈建峰主编的《岩体力学》(2006),刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》(2009),陈海波等主编的《岩体力学》(第2版,2013)以及阳军生与阳生权主编的《岩体力学》(2008)。各教材在基础理论方面的表述基本上是一致的,只是在工程应用方面侧重点有所不同。笔者认为各任课教师应根据其校本专业特点,依据教学大纲与学时安排,以一本教材为主、多本教材为辅的方针授课,在讲授岩体力学基本原理与知识的基础上,以实际工程进行案例教学,并适当向学生介绍当前的新概念、新技术、新方法等发展动态与学科前沿,提升学生的学习兴趣,拓宽学生的知识面。 本校地质工程专业(岩土钻掘方向)的岩体力学本科课程,根据国家学科组指定的教学大纲,编制授课计划,结合本专业的特色与发展需要,对大纲进行了适当调整与修改。教材以教育部地质工程教学指导分委会推荐的刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》为主,以《Fundamentals of rock mechanics》、《岩石力学与工程》、《岩石力学与石油工程》、《钻井岩石力学》、《矿山岩石力学》等相关教材为辅,删除其他相关课程的重复性内容,同时补充隧道钻掘、地下工程支护、工民建勘察、大陆科学钻探以及石油钻井等方面的工程实例,根据本校本专业本科教学计划40学时左右的内容进行编辑,在满足本专业学生对岩体力学认知与掌握的需求的同时,实现专业基础知识扎实、知识面宽的复合型人才培养要求。 (二)增加试验教学环节 试验是岩体力学教学的重要环节,但是限于学时、设备、经费等原因,在本科教学过程中一般只能有选择地让学生动手做几种相关室内试验,难以很好地培养学生的动手能力,因此,增加试验教学环节势在必行。笔者认为可以从如下三个方面来解决这个问题: 1.通过与相关试验室相关人员协调,在课余时间借用试验,开展相关岩体力学试验,从而尽可能多地锻炼学生的实际动手能力;在不影响试验室正常运行的前提下,将学生划分多批次,参观有关科研项目的岩体力学试验过程,以实现尽可能多地感性认识岩体力学课堂上讲授的理论知识。 2.通过鼓励和指导本科生积极参与所在院系教师的相关科研项目、科技报告会项目、大学生创新基金项目等活动,在项目中实际运用岩体力学知识,进一步锻炼学生认识、分析与处理岩体力学问题的能力。 3.充分利用计算机仿真技术[6],采用数值仿真手段弥补试验场地和设备的不足[7,8],并初步培养学生运用数值模拟与理论相结合的方法,分析边坡稳定性、地下隧道与矿山开采围岩变形、地基岩体稳定性、井壁稳定性等实际工程问题。 通过以上措施实现室内试验与数值仿真试验教学环节的增加,使本科生在实践中体会所学知识,找到自己的不足,增强对岩体力学的理解与掌握,锻炼动手能力,提高分析问题、解决问题的能力与创新能力。 (三)改革教学方法 目前以多媒体电子课件为主、黑板板书为辅的教学方式已被广泛应用于高校教学中。岩体力学是一门理论性与实践性均很强的学科,教师应针对此特点开展教学活动。但是,限于学时、安全等原因,任课教师通常无法带学生到现场进行实地参观讲解。为了加强理论与实践的相接轨,就需要充分利用电子课件能够图文并茂、声像俱佳的优势,形象生动地向学生传递工程现场信息,从而弥补实践的不足。 对于理论方面,采用传统的板书教学方法补充多媒体教学,对重点、难点公式用板书一步步推导,便于学生理解与记忆。增加课上与学生互动环节,如让学生回忆上堂课内容,多多就知识点提问,增加课堂作业环节,添加学生分组演讲报告环节。增加课下与学生互动,如建立QQ群、微信朋友圈,在上面经常行业最新动态的图片、新闻、视频,发表小课题引导学生讨论,以及邀请学生参加自己的科研项目。改革考核方式,总成绩既包括期末闭卷考试成绩,又包括平时表现、试验报告、文献综述报告等。 通过以上种种手段,更好地调动学生的学习积极性,更好地培养学生的学习能力与解决问题的能力,更加公平地评价学生的课业表现。 三、结语 岩体力学内容丰富、知识复杂,给本科教学带来了挑战与机遇。笔者针对目前岩体力学本科教学方面的不足,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些改革,既能促进学生更好地掌握岩体力学的基础知识与技能,又能培养学生的创新能力与实践能力,为国家培养满足行业需求的复合型人才。 岩体力学论文:基于颗粒流方法的节理岩体力学参数量化 摘 要:节理岩体的力学参数是与岩体相关的地下工程设计的主要依据。区别于实验室完整岩块,现场原岩中结构面的存在显著弱化了岩体的强度,为地下工程设计带来了一定的不确定性。为解决此问题,本论文拟采用基于颗粒流的数值模拟方法,为节理岩体的力学参数量化提供一种新思路。 关键词:颗粒流;岩体力学;模型参数 1 概述 颗粒流是近年来兴起的主要应用于硬岩的数值模拟新方法。区别于现有的连续性数值模型,颗粒流以不可破坏圆形颗粒作为基本单元,通过颗粒之间的粘结来显式模拟完整岩块的脆性破坏。当颗粒之间的拉应力超过颗粒粘结的拉强度时,裂纹被标记为拉破坏,反之当颗粒之间的剪应力超过粘结的剪强度时,裂纹被标记为剪破坏。通过这种简单的接触关系,颗粒流方法可以精确再现岩块在压缩或者拉伸状态下的裂纹扩展模式。颗粒流方法通过颗粒之间的微观接触来控制模型的宏观破坏模式,模型的宏观力学参数是通过不断校对这些微观接触参数来实现的。 2 颗粒流模型 本论文采用的实验室完整岩块的力学参数来源于灰岩,包括峰值强度:122MPa,弹性模量:80.0GPa,泊松比:0.25。图1显示了不包含任何节理的颗粒流模型,用于初始的颗粒接触微观参数校对,其中三个测量圆用于监测模型在单轴压缩过程中的应力应变变化。然后建立三个包含结构面的节理岩体颗粒流模型;每个模型包含三组节理,其中主节理组1的倾向为0度,主节理组2的倾向为90度,两组主节理的产状设置为相同;次节理组3设置为与两组主节理同时垂直。为了描述方便,本论文以主节理的倾角作为标识:R-30、R-60、R-90分别表示模型中主节理的倾角为30、60、90度。各组节理的平均直径均设置为0.5m。 3 模型解译 本论文主要考虑节理岩体在单轴压缩状态下的力学参数,包括岩体的峰值单轴抗压强度和弹性模量。由于工程岩体的尺寸在大多数情况下不适合现场原位试验,目前这两个力学参数主要通过经验或者半经验方法估算,这样不可避免地会产生适应性不足的问题。本论文介绍的颗粒流方法从数值模型的角度提供了一种新思路。通过一系列针对图1中完整岩块模型的单轴压缩试验,最终校对的颗粒流模型微观参数如表1所示。完整岩块在单轴压缩过程中的应力应变曲线如图2所示,从中可以确认基于表1的微观参数所得结果符合第2节列出的灰岩力学参数。表1同时提供了结构面的力学参数。 图2 完整岩块单轴压缩应力应变曲线 图3显示了节理岩体数值模型的单轴压缩应力应变曲线,这些节理岩体的峰值强度和弹性模量也标注于该图中。数值模拟的结果显示节理岩体的峰值强度明显受到结构面产状的控制。岩体强度随主节理的倾角变化显示出典型的U型特点,即当节理倾角从15度增加到45度时,岩体强度从47.1MPa减小到24.5MPa,然后逐渐增大到52.0MPa(主节理倾角90度)。强度的U型变化可以从节理岩体的破坏模式来分析(完整岩块控制和结构面控制)。根据简单力学分析,当结构面的摩擦系数大于结构面的倾角时,沿结构面的完整岩块剪切破坏会被阻止。这种条件下节理岩体的破坏主要由节理间的完整岩块控制,考虑到岩块的强度远大于结构面的剪切强度,当节理岩体的破坏是结构面控制时,岩体峰值强度会偏小。 节理岩体的弹性模量呈现出与峰值强度类似的U型变化特征(图3)。当主节理倾角从15度增加到90度时,弹性模量首先从42.2GPa减小到29.9GPa和30.2GPa,然后增加到40.7GPa和52.5GPa。类似的,由于结构面的刚度小于完整岩块的刚度,当岩体的破坏是结构面控制型时,节理岩体的弹性模量偏小,反之,节理岩体的模量偏大。 4 结论 本论文展示了应用颗粒流量化节理岩体的力学参数的新型数值模拟方法。通过作用于完整岩块模型的单轴压缩试验,本论文首先校对了颗粒之间的微观参数,然后通过一系列不同结构面分布的节理岩体模型,本论文确认节理岩体的峰值单轴抗压强度呈现出典型的U型变化,即当岩体所含节理有利于岩块的剪切滑移时,节理岩体的强度显著减小;而当节理不利于岩块的剪切错动时,节理岩体的强度更多地受到岩体中完整岩块控制,强度显著上升。节理岩体的弹性模量呈现出与强度相同的变化规律。本论文为量化节理岩体的力学参数提供了额外的途径,论文结论可以作为地下岩体工程设计的参考。 岩体力学论文:岩体力学发展史与新技术展望的综述 摘要:本文阐述岩土力学发展历史和概貌,岩体力学的基本研究内容和研究方法,以及当今岩土力学发展存在的问题,对岩石力学研究提出的更高一个层次的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需解决和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 关键词:岩土力学,发展,新技术,展望 引言岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科,应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地下工程等众多的与岩石工程相关的工程领域,一方面它是上述工程领域的理论基础,另一方面正是上述领域实践促使了岩体力学的诞生与发展,作为地球科学的一个重要组成部分面临一系列新的机遇和挑战。 一、岩体力学的发展历史和概貌 (1)初始阶段(19世纪末~20世纪初) 这是岩石力学的萌芽时期,产生了初步理论以解决岩体开挖的力学计算问题。海姆提出了静水压力的理论认为地下岩石处于一种静水压力状态,作用在地下岩石工程上的垂直压力和水平压力相等;朗金和金尼克也提出了相似的理论。 (2)经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代) 该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论,并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题,最有代表性的理论就是普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说,即普氏理论,该理论认为,围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形,作用在支架上的压力等于冒落拱内岩石的重量,仅是上覆岩石重量的一部分。太沙基提出相同的理论, 只是他认为塌落拱形状是矩形,而不是抛物线型。普氏理论是相应于当时的支护型式和施工水平发展起来的,进一步说围岩和支护之间并不安全是荷载和结构的关系问题,在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载系统,维持岩石工程的稳定最根本的还是发挥围岩的作用,尽管如此,上述理论在一定的历史时期和一定条件下还是发挥了一定作用的。 (3)经典理论阶段(20世纪30年代~20世纪60年代) 岩石力学学科形成的重要阶段,弹性力学和塑性力学被引入岩石力学,确立了一些经典计算公式,形成围岩和支护共同作用的理论,岩体工程技术问题的解决,这些都说明岩石力学发展到该阶段已完成为一门独立的学科。在经典理论发展过程阶段,形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。早在20世纪30年代,萨文就用无限大平板孔附近应力集中的弹性解析来计算分析岩石工程的围岩应力分布问题,20世纪50年代,鲁滨湟特运用连续介质理论写出了求解岩石力学领域问题的系统著作,同时,开始有人用弹塑性理论研究围岩的稳定问题,导出著名的芬纳-塔罗勃公式和卡斯特纳公式,塞拉塔用流变模型进行了隧峒围岩的粘弹性分析。 20世纪60年代,运用早期的有限差分和有限元等数值分析方法,出现了考虑实际开挖空间和岩体节理、裂隙的围岩和支护共同作用的弹性或弹塑性计算解,使运用围岩和支护共同作用原理进行实际岩石工程的计算分析和设计变得普通,促进了中国早期的地应力测量工作的开展。 地质力学理论注重研究地层结构和力学性质与岩石工程稳定性的关系,由德国人克罗斯创立起来的,理论反对把岩体当作连续介质简单地利用固体力学的原理进行岩石力学特性的分析,强调重视对岩体节理、裂隙的研究和结岩石工程稳定性的影响和控制作用,1951年在第一届地质力学讨论会,形成“地质力学研究组”并广泛应用于岩石工程。 (4)现展阶段(20世纪60年代~现在) 此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段,其主要特点是用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题,把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等的最新成果引入岩石力学,20世纪60年代和70年代,原位岩体与岩块的巨大工程差异被揭露出来,岩体的地质结构和赋存状况到重视。20世纪70年代开始出现用于岩石工程隐定性计算的数值计算方法,主要是有限元法,20世纪80年代数值计算方法发展很快,有限元、边界元及混合模型得到广泛应用,成为岩石力学材料分析计算的主要手段,20世纪90年代数值分析终于在岩石力学和工程学科中扎根,岩石力学专家和数学家合作创造成一系列计算原理和方法。20世纪80年代和90年代,岩石工程三维信息系统、人工智能、神经网络、专家系统、工程决策支持系统等迅速发展起来,并得到普遍的重视和应用。20世纪90年代现代数理科学的渗透是非线性科学在岩石力学中的重要应用。 智能岩石力学涉及人工智能、神经网络、遗传算法、模糊数学、非线性科学、系统科学、固体力学和岩石工程等许多领域。 二、岩体力学的基本研究内容和研究方法 岩石力学服务对象的广泛性和研究对象的复杂性,对任何岩石工程领域来讲,下列基本内容是首要进行研究的。 (1)工程岩体的稳定性包括:1)各类工程岩体在开挖荷载作用下的应力、位移分布特征;2)各类工程岩体在开挖荷载作用下的变形破坏特征;3)各类工程岩体的稳定性分析与评价等。 (2)岩石的基本力学性质包括:1)岩块在各种力学作用下的变形和强度特征以及力学指标参数;2)影响岩石力学性质的主要因素,包括加载条件、温度、湿度等;3)岩石的变形破坏机理及其破坏判据。 (3)岩石的物理、水理与热力学性质。 (4)结构面力学性质内容包括:1)结构面在法向压应力及剪应力作用下的变形参数及其确定;2)结构面剪切强度特征及其测试技术和方法。 (5)岩体力学性质包括:1)岩体变形与强度特征及其原位测试技术与方法,2)岩体力学参数的弱化处理与经验估计;3)影响岩体力学性质的主要因素;4)岩体中地下水的赋存、运移规律及岩体的水力学特征。 (6)地应力分布规律及岩体规律及其测量理论与方法 (7)岩石、岩体的地质特征,内容包括:1)岩石的物质组成和结构特征;2)结构面特征及其对岩体力学性质的影响;3)岩体结构及其力学特征;4)岩体工程分类。 (8)岩石工程稳定性维护技术包括岩体性质的改善与加固技术等。 (9)各种新技术、新方法与新理论在岩石力学中的应用。 (10)工程岩体的模型、模拟试验以及原位监测技术,模型试验包括数值模型模拟、物理模拟等。 根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同,岩石力学的研究方法可大概归纳以下四种: (1)工程地质研究方法;(2)科学实验方法;(3)数学力学分析方法;(4)整体综合分析方法。 三、岩体力学研究的主要问题 主要研究的问题有以下几种: (1)水利水电工程;(2)采矿工程;(3)铁道和公路建设工程;(4)土木建筑工程;(5)海洋勘探与开发工程。以上只是一些主要方面,随着岩石工程建设的发展,还会有新问题的不断提出。 四、岩体力学与工程发展趋势和前景展望 国际上岩石力学与岩石工程研究的最新趋势: (l)岩石工程对环境的影响越来越受到重视,这是同全球的环境保护意识增强离不开的。 (2)对岩石或岩体的力学和水力学特性与温度场、应力场等相关场的耦合问题的研究越来越多,不再是对简单环境下单一岩石力学性质的研究。 (3)对岩石力学特性及岩石工程的数值方法和数据模拟的研究一直是长盛不衰的。 (4)岩石或岩体特有的节理裂隙对其力学性质的影响的研究越来越深入和细致。 (5)原位测试及勘探。水压致裂及三维裂纹勘探受到重视,声发射致裂研究裂缝扩展及强度的破坏。 (6)越来越重视岩石力学的研究成果在实际工程中的应用。 (7)高科技在岩石力学与岩石工程中的应用开始崭露头角。 以下五个方面的问题应成为我们的主攻方向。 (1)岩体力学研究由局限的岩体走向解决山体和地体等大范围、大尺度的工程和资源开发问题。 (2)岩体力学由研究单一的固体不连续材料向多场耦合和多相运动研究发展。 (3)岩体力学从单纯的地球内动力驱动或外动力驱动模型向内外动力耦合作用模型的转变。 (4)岩体力学从工程岩体稳定性研究向极端灾害的非线性动力过程的预测及防治进军。 (5)从常规的岩石开挖的失稳防治到新型大规模暴力攻击的防护,以及人地关系的协调。 这些问题都是对岩石力学提出的更高的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需发展和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 岩体力学论文:深部开采岩体力学研究的现状 摘 要:在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,“三高一扰动”的复杂环境,是深部开采面临的挑战性、高难度课题。虽然目前对于深部开采工程的研究已经取得了部分成果,但对深层次、注重个案、侧重技术的基础研究重视仍然不够。今后主要研究方向应集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制以及深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 关键词:深部开采;岩石力学;三高一扰动 深部开采岩石力学,主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。目前,对能源的需求逐步增加,开采强度也不断加大,这些都造成了浅部资源的日益减少,因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。而开采深度的不断增加,工程灾害也随之增多,这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。 1 深部开采岩体的力学特点 1.1 开采环境 深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境,也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。当进入深部开采后,岩体呈现塑性状态,即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度,并且对岩石造成破坏。 1.2 力学行为特性 深部岩石的“三高一扰动”复杂环境,对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。主要表现在深部岩体动力响应的突变性,深部岩体应力场的复杂性,深部岩体的大变形和强流变性,深部岩体的脆性一延性转化,深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。 2 深部开采工程中的岩石力学问题 目前对于深部开采工程的研究已经取得了一系列成果,但是对于侧重技术、注重个案的深层次基础研究始终没有得到足够的重视。深部开采“三高一扰动”的复杂力学环境,使深部岩石力学行为及其深部灾害的特征与浅部开采明显不同,因而在浅部开采基础上建立的传统理论不能适应现在的研究环境。 2.1 强度确定 深部开采时地应力水平比较高,因而工程开挖后的工程岩体在高围压作用下,一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化并不是简单的表现在受拉或受压,而是复杂的拉压复合状态,即径向产生卸载,同时切向产生加载。所以深部开采时工程岩体的强度不能单纯用岩块强度来确定,必须建立符合深部开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2.2 设计理论 深部开采时,由于工程围岩所表现出的非线性力学特性,在稳定性控制设计时不能采用简单的一次线性设计,因而必须建立采用二次以至多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 2.3 稳定性控制理论 在深部开采环境下,工程开挖后工程围岩就会有不同程度的破坏,必须采用二次支护甚至多次支护才能够实现工程稳定性。因此,原有的稳定性控制理论不能适合新的环境,必须建立适合深部开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3 今后研究重点 随着我国国民经济的提高和科学技术的发展,在复杂地质条件下一些长深铁路、公路隧道的修建,有了许多深部开采事故的预防应用,并由此发展了先进的科学技术和理论。我们认为对岩石力学问题,今后主要研究方向应集中在对深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制和深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 3.1 “深部”的概念及其分类体系 目前国内外对深部工程中所引发的岩石力学问题研究十分重视,但是在“深部”、“深部工程”等一系列概念上的差异较大,这些对该领域理论与技术研究的发展及交流有一定影响。因而,对“深部”的概念、分类体系以及评价指标进行科学的定义,是推动深部岩体力学的基础理论研究的当务之急。 3.2 深部岩石力学的基本特性研究 深部工程的“三高一扰动”复杂环境,使得深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应都发生了根本性的变化,同时也导致深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,深部资源开采面临的核心科学问题正是采掘扰动表现出来的特殊力学行为。其中的深部高应力场成因以及多个应力场的耦合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理更是今后研究的重点。 3.3 深部开采工程的稳定性研究 深部开采工程的稳定性问题是研究围岩在开采破坏后与支护系统相互作用所达到的二次稳定问题。在深部条件下的工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互耦合叠加,这些形成了复杂的三维应力场。同时,采动应力的分布与回采空间动态、多维的时空规律以及支承压力区的范围和峰值应力等也将产生很大变化。因此,应该结合深部岩体的非线性力学特性研究,在对深部采场以及巷道围岩采动的应力时空分布规律的深入分析基础上,探讨深部开采采场及巷道一体化的稳定性非线性力学控制对策。 3.4 深部工程灾害的发生机理以及控制对策的研究 在深部条件下,“三高一扰动”环境使深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应发生了根本性的变化,这同时导致了深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,研究岩体在地下水、瓦斯、高地应力、温度等作用下的稳定与非稳定变形,破坏状态以及转化机理、条件和规律,探索深部多相介质、多场耦合的作用下工程灾害频度和强度等特征,这些对揭示深部工程灾害的诱发机理和成灾过程,并对相应的灾害提出预测方法及控制对策具有重要意义。 在“三高一扰动”特殊地质力学的环境下,传统的理论、方法和技术已经部分或全部失效。因此,对深部开采工程岩石力学基础理论研究的大力开展,能够对深部资源开发提供可靠的理论基础,并为我国经济的可持续发展和国家安全战略的实施提供有效的能源和资源保证。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学参数的选取及UDEC数值模拟分析 摘 要:由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据反映的只是某一方面或者几方面的规律,对顶板活动难以有一个全面了解。研究方法采用相似模拟只能在部分方面取得较好的成果,但是会消耗较高成本。实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。 关键词:煤岩体 力学 参数 模拟 分析 由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据只能反映某一些方面或某几方面的规律,难能对顶板活动有一个全面的了解。采用相似模拟的研究方法,虽然在某些方面能取得很好的效果,但是,模拟的成本高,实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。本次采用UDEC数值模拟方法,研究不同初撑力条件下,上覆岩层的稳定性。 1 煤岩体力学参数的选取 1.1 煤岩体力学参数的选取 关于岩体参数的参考值,其材料特性满足库仑—摩尔准则。确定模型材料参数如表1所示。 1.2 节理和角点圆弧化 可以将岩石块体之间的接触面认为是节理。根据不同的粗糙程度,个别的接触点构成接触面系,通常两个端点的接触可以代表,端点会在运动的时候发生相对的法向位移和切向位移。 块体不仅会有面接触还有点接触,不管是点还是面的接触,都会有数学上的奇异性,点接触会引起计算上的应力集中,但是实际情况是,尖角在力的作用下被折断钝化,因此还要将圆弧化处理加入到角点的计算中。 圆弧化处理角点之后,可以将圆弧的中心道边的垂线和边的交点作为边和角的接触点,节点的发现方向也就是垂线方向。两个焦点的接触点可以取两个圆弧中心的联机和圆弧交线的交叉点。经过圆弧化处理的角点增加了计算的时间,但是角点接触的奇异性被消除,这样的计算和实际接触点的物理图像更加符合。本次模拟时round取值0.2。 1.3 刚度系数 在UDEC中节理的法向和切向刚度系数kn和ks的正确选取是至关重要的。如果刚度系数取得太大,刚体块将连接成为一个整体,无相对运动可言;如果取得太小了,则刚体块将成为一盘散沙,相互间没有约束。作为一个经验的规则,刚度系数最大可取为刚度最大的邻接块体之间的等值刚度的十倍,即有: 式中:K为体积模量; G为剪切模量; Zmin为节理两侧块体单元的最小宽度。 如果取用太大的刚度系数,会将大幅增加计算时间,却不会改变物理图像。但是如果取用太小的刚度系数,时步会被增大,加快计算速度,但是节理“过软”,块体间“嵌入”太多,与实际情况不符。 刚度系数对于不同的岩石其变化是很大的。对于软弱粘土夹层可为10~100 MPa/m。而对于花岗岩或玄武岩等的致密节理,则刚度系数甚至可以超过100 GPa/m。 UDEC中的刚度系数不同于一般弹性体的刚度系数,它仅仅作为单元间传递力的因子。刚度系数应取足够大,以使计算结果趋于稳定值。同时考虑到计算费用的经济性,在满足精度和稳定收敛要求的前提下,宜尽量减小块体刚度,刚度系数一般取1010~1011 n/m较为适宜。计算中刚度系数取值1010。 2 UDEC数值模拟 2.1 低初撑力状态模拟 根据实测单体支柱平均支护力为13.8 kN,采用UDEC进行了数值模拟,按单体支柱平均支护力为90 kN,采用UDEC进行了数值模拟。 2.2 UDEC模拟结果分析 从模拟结果可以得出,低支护力状态下,顶板离层,平衡结构形成的层位相对较低,当地质条件发生变化时,遇断层或特殊地质结构岩体时,容易出现顶板事故。高支护力状态下,平衡结构的层位相对较高,对工作面的影响也较小,工作面变形量也较小,工作环境大大改善。 采场围岩运移是一个动态的过程,动态过程有两层内容,一是随着时间变化的动态过程;二是随支护力不同而变化的动态过程。如图1所示为低支护载荷条件下围岩运移状态,支护顶板距平衡结构8~12 m,平衡结构对采场的影响较大,由于支护力过小,顶板易发生离层,支护状态差。如图2为合理支护条件下围岩运移状态,平衡结构下方岩层厚度为15~19 m,距离支柱较远,支柱上方顶板发生离层的可能性较小,采场处于安全状态下。 2.3 FLAC数值模拟结果分析 从FLAC数值模拟可以看出,工作面的支护初撑力大小对工作面围岩应力分布有十分显著的影响。低载荷,应力峰值和高应力范围均显著增大,而导致顶板剪应力区显著扩大。而高载时,顶板剪应力仅在煤壁上方很小的范围出现峰值。 剪应力从煤壁附近向控顶区上方顶板的扩展是导致顶板破碎的主要原因,而顶板破碎范围与支架载荷有关。 随支护载荷的增加,煤壁前方的支撑压力明显减少。煤壁前方顶板应力减少。由于支架载荷较低,煤壁前方垂直应力增加,控顶区上方剪应力集中程度增加,范围增大。 控顶区上方的顶板铅垂应力随支架载荷的增加明显改善。支护载荷的增加,导致和围岩应力降低,从而改善围岩控制,避免顶板破碎。 随着支护载荷的加大,位移矢量也有所改变。位移矢量由低载垂直位移变为高载的水平位移。即控顶区围岩的稳定性有所增强。 在主应力图中低载时,应力矢量比较紊乱,很不规则。而高载时,主应力矢量在煤壁上方的顶板岩层,指向煤壁前方,显示了煤壁前方的应力集中效应和压力拱效应。 岩体力学论文:面向土木工程专业地下建筑方向的《岩体力学》课程教学改革 摘要:岩体力学课程理论性强、课程内容体系面广而复杂,在教学时一定要围绕学生专业方向特点及专业需求,将理论教学与工程实践教学相结合,有针对性地进行授课内容及授课模式的安排,加深学生对课程知识体系的理解。以我校土木工程专业地下建筑方向“岩体力学”课程教学为例,从教材选择与教学安排、教学方法改革等几个方面作了详细的阐述,为国内高校同类专业《岩体力学》教学提供有益的参考。 关键词:土木工程;地下建筑工程;岩体力学;教学改革 《岩体力学》是岩土工程、地质工程专业的专业基础课程之一,也是土木工程、水利工程等学科的主要专业课之一。岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科,是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。岩体力学是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。岩体力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。因此,在岩体力学教学中必须加强教学内容改革和加强课程实践环节,体现岩体力学作为基础学科内容的完整性和土木工程专业基础的实践性,引导和推动学生积极地投身到该课程的学习中去。我校土木工程专业从成立时,一直将《岩体力学》课程作为主要专业基础课程,并已形成了良好的教学传统,教材及实验条件都十分充足;且该课程一直作为我岩土工程、地质工程硕士、博士入学考试的科目之一,经过多年的教学实践获得了较好的课程教学经验。但在我校也存在多个专业不同方向都沿用一套教材、一套大纲、一套讲义的教学现状问题,并未结合专业方向特色进行有针对性的改革;故此结合近几年对我校土木工程专业地下建筑专业方向本科生授课经验及感受,介绍面向地建专业方向的岩体力学课程安排和教学方法改革的相关措施及效果。 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。目前国内岩体力学教材比较多,侧重点也有所不同,通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现,基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验,采用我校刘佑荣教授所编的,由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材;2009年又再次对教材进行了重新编审,由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材,对部分章节进行了合并,并增加了目前国内外研究方面的成果,例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主,但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材,供学生课后学习,以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。结合教材的内容编排,主要从以下几方面的内容来进行重点讲解,包括岩体的地质特征,岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布,边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容,如在岩体的地质特征章节,补充安排了工程岩体分类等内容;在岩体强度与变形性质方面,增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍;在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。本课程的课时安排在第三学年的第五学期,总学时为40个学时,2.5个学分,其中课堂教学34个学时,实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课,在进行每一章节的授课时,可以多以工程实例来展开,尤其是国内外比较知名的工程实例,多多采用照片、录像等生动形象的方式,来增加学生的感性认识,使学生投入其中,增强学生学习的兴趣及热情。例如,在讲第五章地应力的时候,可以结合水利水电工程中,如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性;在讲边坡工程,可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手,来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课,面对的专业层次不尽相同,在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生,要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生,《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲,纵观岩体力学发展的几个重要阶段,从19世纪末~20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数,到20世纪初~20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论,然后在20世纪30年代~20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论,这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程,并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时,可以将这一发展脉络讲述给学生,并贯穿到后续的课程教学中,不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感,也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师,不仅有科研经历丰富的教授博导,也有刚走出校园的博士年轻教师,他们在长期的工作和求学中,完成和参与了大量的科研项目,也取得了一定科研沉淀。在授课时,可以将这些科研成果进行整理,在每章结束时,抽出专门的时间,做个与授课内容相关的小型专题讲座,丰富学生的专业眼界的同时,也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如,在讲地应力一章,就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍;讲地下洞室稳定性时,就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍;上课时的反响很热烈,大大激发了学生科研的热情,建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生,也为他们开启了一扇科研的窗户;此外,也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长,为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期,上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习,但也是与这门课的研究对象——各类岩体在打交道,例如各种岩石、结构面。在上课时,不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来,使学生的认识更为深刻。例如,在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时,便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石;在讲结构面的强度及变形性质时,可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过,已经有了部分感性上的认识,重新回到课堂上学习其相关的知识,认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富,更要求我们在教学时进行一定的教学改革,要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求,多采用先进的教学手段和方法,注重加强理论基础联系工程实际的教学模式,提高学生认识问题深度和广度,培养学生良好的工程专业素养和专业精神,为学生后续的发展奠定良好的基础。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学特性与电镜分析及底板特性测试 摘 要:为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 关键词:煤岩体 力学特性 电镜分析 底板特性 测试 为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 1 12081工作面煤体特性和电镜分析 12081工作面所采煤层为山西组二1 煤,煤种贫煤,煤质以低灰、发热量特高热值、特低硫、特低氯、低磷为主要特征,为一级含砷煤。煤灰属较高软化和较高流动温度灰。二1煤中无烟煤和贫煤可做为动力用煤和民用燃料。开采煤层煤质特征见表1。12081工作面煤体电镜分析见图1。 二1煤煤类有无烟煤和贫煤,以粉状为主,粒状、鳞片状次之,块状少许,易磨碎。二1煤为黑色-灰黑色,黑-灰黑色条痕,以粒状为主,次为块状,粉状,可见鳞片状。 块煤为金刚—— 玻璃光泽,贝壳状、参差状断口,内生裂隙发育,可见镜煤条带,莫氏硬度2~3度。粉、粒状煤污手、质软,煤芯疏松易碎。二1煤层相对真密度为1.49t/m3,相对视密度为1.45t/m3。 与底板特性测试的结果相吻合。说明煤体软而且酥,极易风化。工作面可见底板煤层浸水后,踩上去似泥窝一样把矿工靴陷进去。 2 12081工作面顶板和底板岩体力学性能与电镜分析 二1煤直接顶板多为砂质泥岩和泥岩,砂质泥岩为深灰色薄层及中厚层状,裂隙不发育。泥岩多为深灰色块状。也有砂岩为灰白色,一般致密坚硬,裂隙不发育。有伪顶,岩性为泥岩及炭质泥岩,厚度0.43~0.95m。 从电镜图可见,岩体破坏的界面与煤层截然不同,煤层的界面就像小米粒一样处于松散的状态;顶板岩体的界面就像坚硬的实木裂口一样,处于相互嵌合的状态。 综上所述,12081工作面即二1煤层直接顶板,为砂质泥岩和泥岩,岩石抗压强度较高,属易管理顶板。12081工作面即二1煤层底板,为泥岩和砂质泥岩为不易变形中硬度底板,亦易管理。 3 底板比压特性曲线图谱显示 12081工作面底板比压测点分布,如图3所示,在工作面每测区距煤壁1~4m之间建测点,共建16个测点。按照上述计算方法计算每个测点的对应数值,并绘出底板比压特性曲线图谱。 图3中编号:左起第一为数字是指,按照距离槽头的距离排序的序号;第二位数字是指,1代表用采用BPN型内注式静压比压仪测定底板实体煤层的比压,2采用DZD40-A底板比压仪测定底板表层煤层的比压。最后一位数字是与井下记录的联系,没有具体含义。空心曲线代表底板比压。当底板比压仪的底模尺寸大于的油缸内径时,因为折算后的值小,如空心曲线所示。 4 结论 为全面掌握12081工作面支柱与底板的相互作用现状,必须测量和研究12081工作面底板的煤层或岩层抗压入特性,确定容许的底板比压值,以选定单体支柱的底座面积与合理支护密度,增强支护系统的刚度。对指导和加强回采工作面底板管理工作,搞好安全生产有重要意义。
水文地质在岩土勘察中的作用:水文地质在岩土工程勘察中的注意要点 摘要:本文分析了在工程勘察和施工过程中水文地质问题经常被忽视的原因,并指出其给勘察工程中带来的危害,介绍了水文地质勘察和工程地质勘察的内容,探讨了岩土水理性质和地下水变化在工程勘察中的重要性及地下水污染勘探在岩土工程中的作用。 关键词:工程勘察 水文地质 岩土工程 前言 在工程勘察中,水文地质问题之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用。地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 1、工程地质勘察中水文地质评价内容 工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。 水文地质勘探是为各种专门目的而进行的比较详细的水文地质勘察工作。一般在水文地质普查的基础上进行,采用较大的比例尺。水文地质勘察的工作内容包括:水文地质测绘,即对地下水和与其有关的各种地质现象进行实地观测和填图工作,包括收集有关的资料,研究其形成条件,以查明地下水的形成、分布、埋藏条件和岩土的含水性,选定进一步勘探和试验工作的地点等;地球物理勘探,常用来寻找地下水,确定含水层的位置,划分咸水体和淡水体界线等;水文地质钻探,目的是确定含水层的位置与分布,以查明地下水的存在条件;水文地质试验,目的是取得各种参数,为地下水资源评价或矿山涌水量计算等提供基础资料;地下水动态观测,一般要求动态观测的时间不少于一个水文年,时间系列愈长愈好;实验室分析,指在水文地质勘察过程中,要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等;编制水文地质报告和图件,水文地质勘察的成果一般分为报告和图件两部分。根据以往的经验和教训,在今后的工程勘察中,对水文地质问题的评价,应主要考虑以下内容:(1)重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。(2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。(3)在查明地下水的天然状态的基础上,着重分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况及对岩土体和建筑物的反作用。(4)从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 2、岩土水理性质在工程勘察中的重要性 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质包括以下几方面:(1)容水性:指常压下岩土孔隙中能容纳一定水量的性能,以容水度表示即岩土孔隙中能容纳水量的体积与该岩土总体积之比。(2)持水性:指饱水岩土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能,以持水度表示即饱水岩土在重力作用下释水后,所能持水量的体积与该岩土总体积之比。(3)给水性:指在重力作用下饱水岩土从孔隙中能自由流出一定水量的性能,以给水度表示即在常压下饱水岩土在重力作用下流出来的水体积与该岩土总体积之比。(4)毛细管性:以毛细管上升高度、速度和毛细管水压力来表示。(5)透水性:指在水的重力作用下,岩土容许水透过的能力,以渗透系数表示。(6)含水量:重量含水量与体积含水量:岩土中含水的重量与干燥岩土重量之比。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。 3、地下水引起的岩土工程危害 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害分为三种情况:水位上升引起的岩土工程危害,可能造成土壤沼泽化、盐渍化,斜坡岩土体产生滑坡崩塌等不良地质现象;地下水位下降引起的岩土工程危害,由于地下水位的过大下降常常产生地面沉降、地面塌陷等地质灾害及水源枯竭、水质恶化等环境问题;地下水位频繁升降,可能直接影响建筑物的稳定性。地下水在天然状态下水力作用比较弱,由于人为工程活动中改变了地下水天然的动力平衡,往往会产生一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌及基坑突涌等。 3.1地下水升降变化引起的岩土工程危害 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起, 但不管什么原因, 当地下水位的变化达到一定程度时, 都会对岩土工程造成危害, 地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的, 其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状; 水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响, 有时往往是几种因素的综合结果。 2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的, 如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降, 常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形, 当地下水升降频繁时, 不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替, 会使土层中的胶结物———铁、铝成分流失, 土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大, 压缩模量、承载力降低, 给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。 4、地下水污染勘探在岩土工程中的作用 地下水污染勘探就是指使用一定的工作手段,查明地下水污染带的分布和污染途径。常用的手段包括坑探、钻探、物探及遥感技术等。地下水污染勘探中运用坑探手段,主要为补充查明水文地质条件,地下水污染带的分布和污染途径,以及进一步研究污染地下水运移规律时做一些实验用。运用物探方法可确定咸淡水界面和圈定地下水污染带。在野外试验工作中还可用地面电法配合确定弥散系数。遥感技术在地下水污染调查中的具体应用还不多,国外现已将红外线探测、雷达和微波探测成功运用于断层带测图、圈定渗流图形、确定地热和石油污染以及咸淡水分界面,利用航卫照片可以查明某些污染源的分布。据此为工程提供相应的水文地质资料,最大限度的减少地下水污染对岩土工程的危害。 结束语 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 作者简介:周艺有,男,现工作单位:广西壮族自治区第一地质队,工程师。 水文地质在岩土勘察中的作用:水文地质在岩土工程勘察中问题研究 摘要:在岩土工程的勘察中,水文地质问题一直是一个重要的内容。如果没有对当地的水文地质问题进行充分的考虑和研究就施工,有可能会对岩土的表层造成很大的塌陷,使得土体上部建筑遭受破坏。因此为了能够提高工程勘察的工作质量,就要在具体工程中因地制宜,做好相应的防护和治理,使水文危害有所减少, 为工程的建设做到有效帮助。 关键词:岩土工程勘察;水文地质问题;水理性质;地下水 水文地质问题不但是一个非常重要同时又是非常容易被忽略的岩土工程问题。做好岩土工程勘察工作是工程建设顺利进行的重要前提和保障。同时,它也是岩土工程项目设计和施工的一个重要依据。工程地质与水文地质二者之间相互影响与联系。地下水不但会直接影响到建筑物的耐久性,而且它还会对建筑物的稳定性产生重要影响,地下水是建筑物基础工程的重要外部环境,同时它也是水位以下岩土体的主要组成部分,岩土体的工程特性受其直接影响,所以,水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。 1岩土工程勘察区域岩土的水理性质 岩土体的水理性质会对建筑物的稳定性产生直接的影响,同时,它还会直接影响到岩土体自身的强度及变形等。所谓岩土的水理性质,即是地下水和岩土相互发生作用所表现出的各种性质。岩土体的物理性质和岩土水理性质共同构成岩土工程的地质性质,但在实际勘察操作过程中,往往表现为重物理力学性质轻水理性质。所以,目前对部分岩土工程地质性质评价还不够合理。一般意义下,岩土的水理性质主要包括以下几方面。 (1)岩土的胀缩性,即岩土体失水收缩、吸水膨胀的特性。膨胀率、体缩率、自由膨胀率、收缩系数等都是岩土胀缩性的标定指标。岩土体失水,颗粒间距变小,土颗粒表面结合水膜变薄,从而土体发生收缩。岩土体浸水时,颗粒间距变大,结合水膜变厚,从而引起土体膨胀。土体反复膨缩变形是导致膨胀土上部的建筑物开裂及破坏的重原因。 (2)岩土的软化性,即指岩土体浸水后力学强度下降的特性,它是岩石耐风化能力的主要评价指标,常用软化系数表示。泥质砂岩、页岩、泥岩、粘性土层等各类岩土体,通常都存在软化特性,在地下水的作用下,常会在岩石层的易软化岩层中生成软弱夹层,从而降低了岩层的整体性和强度。 (3)岩土的崩解性,即是岩土浸水湿化的特性。一方面,水浸入岩土体内,会削弱与破坏岩土体内部结构连结,同时,也会导致土体内部少量胶结物产生溶解。另一方面,水分子通过吸附土块表面颗粒表面,会在其上形成水化膜,它会大大削弱土颗粒间的连结。 (4)岩土的透水性,即是在其自身重力作用下,岩土体允许少量水通过其自身的特性。通常,其透水能力大小性用渗透系数表示。一般而言,坚硬岩体裂隙发育,透水性稍好,松散岩体的颗粒较细且均匀,透水性稍差。 (5)岩土的给水性,即是在重力作用下,少量水能从岩土体的缝隙中流出的特性,其性能大小通常用给水度表示,该值一般用实验室方法测定。 2岩土工程勘察中的水文地质条件评价 岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。一般地,岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面。 (1)对建筑物基础持力层为强风化岩、膨胀土、残积土、软质岩石等的的场地,应对因地下水活动而可能导致的岩土体崩解、胀缩等作用做出科学评价。 (2)要对工程所在区域的地形地貌和气象水文特征等自然地理条件进行评价,所谓地形地貌即是指工程所在区域附近的水系、地形开阔平坦与否、平原或高原特征、地貌侵蚀及堆积情况等,而气象水文特征则是指工程所在地域拥有的湿润程度及热量、季风气候与否、属于亚热带还是热带等。 (3)要勘察清楚各隔水层和含水层的地下水埋藏条件、流向、类型、水位及其变化幅度等;正确评价地下水渗流和赋存状态受当前场地地质条件的影响程度;运用现场试验测定的方法,测出地层渗透系数等相关的水文地质参数;查明主要含水层的厚度、分布及埋深;正确评价由地下水水质对建筑材料可能造成的腐蚀程度。 3地下水位变化可能引发的岩土工程危害 水文地质条件对岩土工程会产生较大影响,积极有效的水文地质条件评价可以减少或避免许多工程灾害的发生。相反,在岩土工程勘察过程中,如不重视或忽略水文地质条件评价,往往会导致一系列不必要的岩土工程灾害。通常,由地下水的变化可能引起的岩土工程危害主要包括以下几个方面。 (1)地下水位上升可能引发的岩土工程危害。它可能会导致坚硬岩土体抗剪强度降低、水解、软化等,进而对地下构筑物及地下室等的防水、防潮及稳定性均要产生一定的影响。由此还可能引发管涌、流砂等问题,最终会给岩土工程的正常建设带来诸多不便。 (2)地下水位反复升降可能引发的岩土工程危害。由此可能会引发岩土体胀缩变形,并导致建筑物破坏。当建筑物基础底面以下发生地下水位变化时,会使地基土产生附加沉降及变形,从而导致起强度降低,建筑物易发生变形破坏。此外,地下水季节性变化也有可能导致岩土体的不均匀变形,由此引起建筑物发生破坏。 (3)地下水位下降可能引发的岩土工程危害。地下水下降偏大,会导致水中有害离子增多、水质恶化等环境问题,从而对人类的安全健康带来一定副面影响,此外,地下水下降过大,也可能引发地表塌陷和地面沉降等地质灾害。 4结束语 通过对岩土体的水理性质及因地下水位变化可能引发的岩土工程危害的分析,可以发现,在岩土工程勘察过程中,必须要重视并做好水文地质条件的评价。从而对工程区域的地质条件有个更加准确而全面的认识,减少因勘察工作不到位所带来的灾害和损失,保证我国工程建设事业的健康快速发展。 水文地质在岩土勘察中的作用:基于水文地质在岩土工程勘察中的分析 摘要:水文地质和工程地质二者关系密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体的工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。为了提高岩土工程勘察质量,确保设计和施工的顺利进行,不仅要查明调查区的水文地质条件,而且要提出可能发生的水文地质问题并给出预防和治理的措施建议,以保证工程的安全。 关键词:水文地质;岩土工程;勘察 引言 水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。 一、岩土工程勘察勘察要求 在岩土工程勘察中,应根据工程的具体要求,通过搜集资料和水文地质勘察工作,查明工程所属区域的水文地质条件。 1、 地质环境。包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 2、 自然地理条件。这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域,是属于亚热带还是热带、季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。 3、 各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 二、地下水的类型及特征 1、潜水:主要是埋藏在地表以下第一个连续稳定的隔水层以上,具有自由水面,动水面也有出露于地表的基岩裂隙和溶洞中,即称裂隙潜水和岩溶潜水。它的特性是埋藏浅,含水层厚度深度随着季节性变化大,为自由水面又称无压水,它的排泄方式主要由水平排泄和垂直排泄两种方式进行。 2、承压水:它是充满在两个稳定不透水层或弱透水层间的含水层中,承受水压力的地下水,埋藏在第四纪以前岩层中或第四纪堆积物中。它的主要特征是分布区与补给区不一致,地下水面为非自由面,承受静压力。它的水温水量水压不受降水、季节变化影响。任意一点的承压水厚度稳定不变。 三、 岩土的水理性质 岩土的水理性质,是指岩土与地下水相互作用时显现出来的各种性质。岩土的水理性质和岩土的物理性质是岩土主要的水文地质问题,它不仅影响岩土的强度和变形,而且一些性质还直接影响到建筑物的安全和稳定性。在以往的岩土工程勘察中由于经验不足对地下水的水理性有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的,导致很多问题的出现。下面笔者首先介绍一下地下水赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及其研究测试方法进行简单的介绍。 四、应重视岩土水理性质及其测试方法 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往的勘察对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质 ,而地下水在岩土中有不同的赋存方式 ,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响不同 ,而且影响程度与岩土类型有关。岩土主要的水理性质及其测试办法如下 : 1、 岩土的软化性;是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性。一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在工程勘察中发现存在易软化岩层时,在地下水的作用下经常会形成软弱的地层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质页岩等均普遍存在软化特性。 2、 透水性:是指在水的重力作用下,岩土层允许水透过本层的能力。松散岩土的颗粒愈细愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性愈强,透水性一般用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验获取。透水性造成的地下水渗透径流,除了同样可使岩体软化、泥化、溶蚀,并降低其强度外还可以使其产生扬压力,削减上部建筑物自重的垂直荷载和产生动水压力,引起基础沉陷变形甚至破坏。此两者将间或直接导致基础稳定性降低危害上部建筑物的安全和稳定。国内外因坝基失稳而遭到破坏的大坝事故中,大多数都因与坝基下渗流的不良作用有关。 3、崩解性:是指岩土浸水性湿化后,由于土粒链接被削弱破坏,使土体崩散,解体的特性。岩土的崩解特性与土的颗粒成分,矿物成分结构等关系极大。 4、溶水性:是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响地下水疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。 5、 胀缩性:指岩土吸水后体积增大 ,失水后体积减小的特性。标定岩土胀缩性的指标有 :膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一 ,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。 五、对岩土工程项目中的水文地质评价 岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面: 1、应着重评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 2、在进行工程勘察时还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3、在查明地下水的天然状态和天然条件下的影响的前提下,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 4、岩土工程勘察中的水文地质评价内容,应根据工程特点、气候条件等,分析地下水位、水质及动态变化产生的对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。 六、水文地质问题引起的岩土工程危害 在工程地质勘察中应当注意了解和调查地下水位条件以及升降的变化。在天然条件下,地下水位一般会发生季节性变化,雨季水位上升而旱季水位则下降。地下水位的天然变化具有地区性,而且是以渐变的形式出现的。但我们还需要知道一点,人为因素所引起的局部性地下水位升降变化的幅度,常常高于天然变化所引起的幅度,人为因素所引起的变化,对岩土工程的危害更为严重。 潜水位上升的原因具有各种各样的特点,最主要是受地质因素影响,例如含水层结构、总体岩性产状等,水文气象因素包括降雨量和气温等,而人为因素则经常出现于施工或者灌溉等行为,有些时候经常是几种不同因素相互影响出现的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成的影响与危害包括:土壤沼泽化、盐渍化,岩土以及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体产生位移、崩塌、滑移等不良的地质现象;地下洞室被充水淹没,基础上浮、建筑物失去稳定性;一些具有特殊性的岩土体结构被破坏,强度降低甚至软化;粉细砂及粉土饱和液化,产生流砂、管涌等现象。 七、结束语 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害的防治等方面起着重要的作用,正确地勘察水文地质条件是提高勘察质量、预防和减少地下水对岩土工程的危害的重要举措。因此,工程技术人员应该在工程勘察中做好水文地质工作的调查与分析,根据勘察到的情况制定相应的防护措施和施工计划,为设计和施工提供必要的水文参数,使岩土工程勘察成果更具实用性和预见性,真正保证工程的质量。 水文地质在岩土勘察中的作用:在岩土工程勘察中水文地质测试的探讨 [摘要]随着我国科学技术的进步和社会经济的提高,给工程勘察的质量和效率提出了新的要求,为了提高工程勘察的治疗和效率,我国的工程勘察领域加入了对水文地质问题的研究和分析,本文主要介绍了岩土工程地质和水文条件的评价内容,重要性以及主要问题的研究。 [关键词]岩土 工程勘察 水文环境 地质测试 近几年我国的岩土工程勘察工作中对水文地质的研究和发展取得了显著的成绩,但是其暴露的问题也日渐突出,特别是现阶段我国的岩土工程,勘察过程中,对水文地质的重视度较低,在加之技术和资金、人员等方面的欠缺和不协调,导致了岩土工程勘察中水文地质问题更加尖锐。地下水是构成岩土体的重要组成部分,对岩土体工程的特性有直接的影响,同时也影响工程的稳定性和可靠性。一般情况对岩土工程的常规勘察中,对岩土工程的水文地质涉及的较浅,也未明确地下水对岩土工程的作用、影响、危害以及治理等问题,特别是在地质条件相对复杂的地区,对水文地质条件不深人的调查是引发岩土工程危害的重要问题。 1 岩土工程勘查中水温地质评价的主要内容 在岩土工程地质勘查中水文地质评价的主要内容,在传统的工程勘查报告和记录中。由于勘查的过程缺乏和岩土工程实际的基础设计、施工条件、环境因素等相结合,并未深入研究水文地质条件对岩土工程的作用和危害。所以这些地区已经发生或者正在潜伏着严重的地基下降和工程出现裂缝等质量问题。综合以往的经验教训,在以后的岩土工程勘查中,要对水文地质进行几下方面的分析: (1)地下水对岩土体和工程的作用以及各种影响是以后评价分析的重点,并且结合工程的施工条件和地基情况分析可能会回发生的岩土工程事故,提早进行防范和治理。 (2)岩土工程主要是指在工程建设中有关岩石或土的利用、整治或改造的科学技术,岩土工程的地基基础基本上是土或者岩石,在对工程进行勘察中要紧密结合地基的类别和基础构造。仔细研究水文地质的相关问题,为工程建设提供相关的水文地质条件的数据和资料。 (3)在对岩土工程的水文地质条件进行勘察时,不仅仅要对地下水的天然状态和在此状态下对岩土工程的影响,还要更深一步的分析在岩土工程施工建设过程中,地下水的变化情况以及对岩土体和建筑工程的影响。 (4)以岩土工程为着眼点,以地下水对建筑工程的影响为划分标准,研究不同条件下对岩土工程实施分析评价的重点内容,其划分的结果为:针对地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土以及混凝土内钢筋的腐蚀性;对建筑工程中采用软质的岩石,强强风化岩、膨胀土以及残积土等岩土体为基础持力层的建筑场地。要重点分析岩土体在地下水的影响可能会出现的崩解、涨缩以及软化等现象:在建筑工程地基的下部有承压含水层的存在时。要对基坑的开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行评价和估算:在地下水位以下开挖基坑,要对基坑的渗透性和富水性的进行试验,并且对由于人工降水引起的岩土体的沉降问题评价分析,以免对工程周围建筑物的稳定性和可靠性带来巨大的影响。 2 岩土的水理性质和测试研究 岩土的水理性质是由岩土和地下水的相互作用下产生的。在一般情况下,衍岩石的水理性质不但会对岩土的强度和变形造成严重的影响。还会对整个岩土建筑工程的稳定性和可靠性造成直接的影响。因此采取措施提高岩土的水理性质,就要合建筑工程的设计、施工条件、地基基础等实际情况分析岩土的水理性质。鉴于地下水在岩土中会以不同的状态存在,并且不同的地下水对岩土水理性质可能会出现不同程度的影响,影响程度的不同和岩土的类型有密切的关系。 2.1 地下水的存在形式对岩土水理性质的影响 地下水有不同的存在方式和形态,按照地下水在岩土中的形式可以分为结合水、重力水和毛细管水三种。强结合水也可称为吸湿水。吸湿水的形成是由于吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒的周围所形成的极薄水膜,吸湿水是金富裕颗粒表面结合最咯啊股的一层水。除了强结合水还有弱结合水,弱结合水,也可称之为弱薄膜水,它位于吸湿水以外,和吸湿水相比,厚度要大很多。弱结合水所受到的吸附力要远远的小于强结合水。所以弱结合水可以在颗粒水膜之间进行缓慢的移动。在地下水中粘性土中,结合水是主要的存在形式。弱结合水和地下水在粘性土相互作用时显示出来的性质具有很强的可塑性、收缩性等,这些性质的产生是由于粘性土的物理力学性质受强力束缚,活动的范围受到一定的限制。而对于岩土的动态水理性质影响较小。重力水,顾名思义是在重力的作用下能在岩土空隙、裂缝中自有流动的水,这就是地下水,由于重力在水的天然和人为因素的影响下,在岩土中的渗流活动异常的频繁,对岩土的水理性质的影响明显。买习惯谁,就是在毛细管的作用下保持在岩土毛细管空隙中地下水,在毛细管的力大于重力时,毛细管水就会上上,所以地下水潜水面以上的形式都是和包水带有水力联系的含水量较高的吸水层。 2.2 岩土主要的水理性质和测试的主要方法 岩土的主要水理性质有软化性,软化性主要是指岩土体浸水以后,力学就被迫降低了,软环性通常用软化系数表示,就是岩石在浸水饱和的状态下和风干状态西极限抗压强度之际,软化系数用于对岩土耐风化和耐水浸能力的指标。当岩石层的内部存在容易软化的岩层时,会在地下水作用下形成软弱的夹层。岩土的另一个水理性质是给水性,给水性主要指的是在重力的作用下,保水岩土能够从空隙、裂缝中自有流出一定水量的性能,水量的性能采用给水度表示。给水度是含水层的一个主要的地质参数,给水度对建筑工程基坑的涌水量的大小和产地内疏干的时间等都有重要的影响。给水度的测定一般都是在实验室中进行。透水性也是岩土一个重要的水理性质。透水性是指在重力的作用下水能够穿透岩土的性能,岩土体的渗透性具有强弱之分,其强弱的划分主要就、取决于岩体空隙的大小和连通性以及空隙度来决定的,岩土体属于透水性较弱的。岩土所有具有的透水性的特点一般采用渗透系数表示,渗透系数一般通过抽水试验取得。坚硬的岩石,裂缝越发育,其渗透性越好。相反,松散的岩土颗粒越细,透水性越弱。 3 总结 地下水是岩土体的重要组成部分,对岩土建筑工程的特性、可靠性以及稳定性有直接的影响,所以,水文地质在岩土工程的设计、施工、地基基础等方面具有重要的作用。随着岩土工程勘察技术的进步和近几年来岩土工程出现的事故,清楚的表明了,在岩土工程勘察中,对水文地质条件进行测试的重要性和必要性。因此我们要切实的做好水文地质工作对我国的工程勘察水平的提高具有积极的推动作用,同时也将会大大的减少岩土建筑工程事故的发生,保障人们的生命财产的安全。对岩土工程水文地质条件的勘察,要从工程的整体出发技术、资金、人才缺一不可,水文地质条件的勘察要紧密结合工程的具体实际,确保勘察的结果准确可靠。
水利水电论文:论水利水电工程的环境影响及对策 1 水利工程建设对自然环境的影响 水利水电工程通常不直接产生污染问题,属非污染生态项目,其影响的对象主要为区域生态环境。水利水电工程的环境影响区域一般可分为库区、大坝施工区、坝下游区。库区的环境影响主要源于水库淹没和移民安置、水库水文情势的变化,受影响最大和最为重要的通常是生物多样性、水质、水温、环境地质、景观、人群健康、土壤侵蚀、土地利用、社会经济等因子,受影响的性质多数为不利影响;坝下游区的环境影响主要源于大坝调蓄引起的水文情势变化,受影响的主要是水文、河势、水温、水质、水生生物、湿地资源、入海河口生态环境、社会经济等因子,影响的性质有利有弊,影响的时间一般是长期的,影响的范围因区域的特点不同各异,有时可延伸至河口区。水利水电工程的环境影响,有些是不可避免的,有些通过采取一定的措施可以避免或减小。水利水电工程环境管理是避免或减小工程不利环境影响的有效方式,而环境监测则可为工程的环境管理提供依据。因此,制订水利水电工程的环境管理与监测计划是工程规划和设计的重要内容,在项目可行性研究阶段的环境影响报告书和初步设计阶段的环境保护初步设计中均需要详细地拟订并列出有关内容。 2 水利水电工程对环境影响的具体问题分析 2.1 因水库淹没,库区移民安置中毁林开荒将造成水土流失。因安置不当及生活环境改变,移民生活不安定会产生一些社会问题。在我国人多、耕地少的条件下,应尽量减少水库的淹没损失,对库区内尽在高水位时才被淹没的土地适当采取措施加以利用。 2.2 水库蓄水后,有可能引起库岸崩坍,诱发地震等。此外,河流情势变化对坝下与河口水体生态环境产生潜在影响。岸坡浸水后,岩体的抗剪强度降低,在水库水位降落时,有可能因丧失稳定而坍滑。将给工程的正常施工和运行带来极为不利的后果。 2.3 水库蓄水后,会引起库周围地下水位抬高,导致土地盐碱化等。 2.4 水库蓄水后,因水流变缓,水体稀释扩散能力降低,水体中污染物浓度增加,库尾与一些库湾易发生富营养化。 2.5 一些水库蓄水后,水温结构发生变化,可能出现分层,对下游农作物产生危害。 2.6 水库淹没会影响陆生生物的生活环境;修坝对水生生物特别是洄游性鱼类将产生直接影响。 3 减小水利水电工程对环境的影响,促进人与自然和谐发展的对策 3.1 建立环境影响评价制度。环境影响评价制度是指在某地区进行可能影响环境的工程建设,在规划或其他活动之前,对其活动可能造成的周围地区环境影响进行调查、预测和评价,并提出防治环境污染和破坏的对策,以及制定相应方案。在进行水利工程建设时,实行环境影响评价制度,是实现经济建设、水利建设和环境建设同步发展的主要手段,水利工程建设项目不但要进行经济评价,而且要进行环境影响评价,科学地分析开发建设活动可能产生的环境问题,并提出防治措施。通过环境影响评价,可以为水利工程建设项目合理选址提供依据,防止由于布局不合理给环境带来难以消除的损害。在进行水利工程建设前,首先要进行环境状况调查,对当地的气候环境、水文、水质、土壤、水生生物、人口等进行调查。其次就是根据调查的结果进行环境影响预测,对拟建水利工程建设可能对当地的环境能造成的影响进行预测,并预测造成影响的程度。最后对拟建水利工程建设进行综合评价,对水利工程建设进行综合评价就是通过一定的原则和方法,从整体上评价拟建工程的各要素和过程可能对环境和社会环境的改变及改变程度,为比较选择方案提供依据。 3.2 把生态环境保护融入到水利建设工程的各个环节之中。在水利工程建设中,我们要把生态环境保护融入到水利建设工程的各个环节之中。在水利工程的设计阶段,我们应本着和谐发展的理念,为植物生长和动物栖息创造条件,同时为鱼类产卵提供条件以及为鸟类和水禽提供栖息地和避难所。在工程的建设阶段,应优先考虑采用环保的技术措施,在水利工程建设时,要采用有利于植物生长、动物成长的环保材料。在水利工程完成阶段,应建立水利工程环境影响监测和反馈机制,及时进行环境跟踪评价,发现有明显不良影响的,应及时采取改进措施,把破坏程度降到最低水平。 3.3 尽快建立和实施生态补偿机制。为防止和缓解水利工程建设对该区域的经济及生态平衡的破坏,应尽快建立和实施生态补偿机制。由于水利工程的建设对该区域的经济造成很大的影响,尤其是对当地的生态环境造成很大的破坏,而且依靠当地自身的能力很难使生态得到平衡,经济得到发展。因此,在水利工程建设建设方面,应实行生态补偿机制,坚持“谁损害,谁补偿”的原则,明确生态补偿的主体及补偿的范围。在进行水利工程建设时,应在水利工程建设资金中提留一部分资金,用于对当地的生态进行补偿,来改善当地的生态环境,促进当地的生态平衡。可以说构建生态补偿机制,还原生态以价值,不仅是缓解水利工程在建设过程中对环境的破坏,而且也有利于促进当地的经济发展,符合构建和谐社会的精神。 4 总结 水利工程的生态影响问题,实质上是人与自然关系在水利上的具体体现。从水利实际看,任何一项水利工程基本质都应该是生态工程,水利工程在改变自然的同时不能以破坏生态为代价,保护生态是水利工作的应有之义。树立和落实科学发展观,按照人与自然和谐相处的理念,认识和处理水利工程生态影响问题,实现水利工程与生态环境的协调发展。 水利水电论文:水利水电工程成本控制研究 一、施工阶段成本控制的作用 提高水利水电工程的施工质量。众所周知,工程项目施工质量的好坏将对施工企业的发展和生存起到至关重要的作用,而在水利水电施工阶段中加强施工成本控制则有助于提高水利水电工程的施工质量"因此,加强水利水电施工阶段的成本控制,将有助于施工企业避免返工损失以及保修费用的经济损失等"因此,水利水电工程施工阶段提高成本控制工作是非常有必要的。 二、水利水电工程施工阶段成本控制的一些问题 成本控制指的是在施工阶段内,在不影响施工质量的情况下,将施工费用控制在最低范围内,加强成本控制能够有效的提高施工企业的收益,因此,实施成本控制是施工企业管理中非常重要的一项工作"然而在水利水电工程施工阶段的成本控制中,依然存在一些问题和不足,主要有以下几方面: 1.盲目选择材料,增加不必要的施工费用水利水电工程施工阶段中的成本控制主要是将成本控制理念应用在施工方法!施工材料等方面中,通过前期的经济分析和效果评价将施工费用控制在最低的范围内"但是一些施工企业在进行水利水电建设施工时,会盲目选择施工材料,导致增加了一些不必要的费用,例如机器的保养费!材料费等,这些费用无疑会降低成本的控制,使成本控制很难顺利实施。 2.管理制度落后,没有健全的管理制度健全的管理制度有利于提高成本控制的工作效率,但是目前我国很多施工单位缺乏完善的管理制度,没有将成本控制责任落实到每位员工的身上,使成本控制只流于形式,在施工过程中,很难建立起强有力的管理制度"因此,必须健全施工单位的管理制度,并且做好月度工程进度款审核,避免投资失控,只有这样才能提高成本控制的工作效率,从而加强施工企业的竞争优势。 3.财务人员素质较低长期以来,很多施工企业习惯将成本控制工作完全交付于财务人员进行管理,技术人员只是单纯的负责技术和施工质量,但成本控制工作其实并不仅是财务部门的事,也同样关系到其他部门,虽然大多数施工企业对成本控制工作分工明确,各司其职,但缺乏对成本控制的责任意识,再加上很多财务人员本身素质低下,不具备高学历和会计资格证,使得成本没有下降反而上涨,偏离了实际要求。 三、优化水利水电工程施工阶段成本控制的途径 1.强化施工组织 若想要做好水利水电工程施工阶段的成本控制工作,首先要明确水利水电工程施工组织结构"管理人员要做好责任范围内的工作内容,如项目经理要明确水利水电工程项目的建设进度以及施工质量,工程技术部门在确保施工过程安全的前提下运用水利水电建设领域的最新技术设备,以达到预期的质量要求,财务部门要仔细核对施工阶段的相关费用,明确各项目的收支情况,只有明确各个部门的工作和职能,才能培养每个管理人员的成本控制意识,从而提高成本控制成果。3t2应用先进技术在确保水利水电工程施工安全和保证施工质量的基础上,可以使用水利水电工程领域的新技术和新设备,从而提高施工效率,并降低施工成本"首先,根据施工要求选择相应的新技术设备,并制定出合理的施工工艺,例如施工方法!施工材料!施工顺序等,在保证施工质量的前提下将施工成本控制在最小的范围"其次,在水利水电工程施工阶段中选择有效降低施工资源消耗!提高工程施工质量的新技术或新材料等,并根据施工质量要求合理改进施工方法,既保证施工质量,又降低能源消耗,提高成本控制效率。 2.控制施工成本 1.1技术和材料方面首先根据水利水电工程施工现场的实际情况,对施工现场进行科学合理的规划和布置,并依据自身的技术优势,开展合理化建议活动,充分调动各部门的工作人员共同参与成本控制,将成本控制责任落实到每个工作人员的身上"除了对技术人员的素质与能力进行有效的评估外,还要对施工材料和设备进行控制"施工材料决定着施工质量,因此采购施工材料时,在保证材料质量的基础上,将材料费用控制在最低的范围内,最大限度的减少采购过程中的花费"除此之外,要严格控制材料的领用,定期盘点,随时掌握施工材料的消耗情况和工程进度,这样才能有效加强施工企业的成本控制。 1.2机械管理方面在水利水电工程施工阶段中,要合理选择机械,并充分发挥机械的作用"首先,要根据施工现场的实际情况,合理的安排施工段落,以提高现场机械的使用效率,减少机械使用费用,同时还要定期对机械的使用情况进行保养,提高机械的完好率,只有充分合理的利用机械资源,才能既保证施工质量和进度,同时又提高了成本控制效果。 四、结语 由于水利水电工程施工建设并非一朝一夕的事,其具有施工时间长!施工技术复杂,并且受天气与自然条件的影响较大等特点,因此在施工过程中的变化因素较多"鉴于此,在施工单位进行成本控制时,很容易被各种各样的问题所阻挡,但是只要施工单位明确成本控制制度,并将成本控制责任落实到每一位员工,将成本控制贯穿于施工项目的全过程,施工企业的成本控制水平就会不断提高,企业才能获得最大的经济效益。 水利水电论文:论水利水电工程的进度控制及优化 摘要:水电工程建设项目能否在预定的时间内建设完成并投入使用,关系到投资效益的发挥。因此,对水电工程建设项目进度进行有效的控制,使其顺利达到预定的目标,是进行水电工程建设项目管理的中心任务和在项目实施过程中的一项必不可少的重要环节。 关键词:进度控制;偏差分析;灰色预测 1引言 中国水利资源十分丰富,目前水利水电工程建设日益蓬勃发展。“兴水利,除水害”,开发、利用水能资源对中国的经济腾飞和社会发展具有十分重要的战略意义。在当前中国社会主义市场经济发展要求下,对工程建设项目进行投资决策分析,优化资源配置,采用节约式开发,尽量发挥每一笔水利投资效用,更具有小可估量的作用。因此一定要选择最优方案,以降低建设造价,缩短建设工期。 水利水电工程进度控制是施工组织设计的一个重要组成部分,对进度进行管理同做其他任何事情一样,需要按一定的步骤和程序进行。首先要构思,对进度作总的设想,确定各项目的性质、特点和所要达到的目标;其次需要考虑如何去做,既要选择适当的方案(决策),制定规划和做好必要的准备;再次是及时组织实施,对项目的进度、成木和质量等进行控制;最后是对完成的任务进行检查、分析,确定效果,进行总结。 2水电工程进度控制方法 2.1水电工程建设进度管理的特点 水电建设项目进度计划管理,是指水电项目建设计划的编制、优化、组织实施、计划控制与协调全过程的管理行为。水电工程项目建设进度控制,主要是指建设工期控制和施工期控制。建设工期是指建设项目从永久性工程开始施工到全部建设投产或交付使用所经历的时间,其中包括组织上建施工、设各安装、生产准各及竣工验收所需要的时间,是制定工程项目施工计划和考核建设项目投资效果的主要指标。建设工期是以单位工程为计算对象,从单位工程破上开工起至完成全部工程设计规定任务,达到国家验收标准止所经历的日历大数。纵观水电工程项目建设进度计划管理,一般具有下述几方面特点: a.水电建设项目进度计划具备一定的风险性,山于水电建设项目组成复杂,建设工期长,影响因素多,建设项目进度计划编制和实施都会遇到极大的风险。 b. 工程项目建设进度目标的可分性和进度控制的多层性工程项目建设进度目标可以按建设程序阶段分解为建设前期工作目标、设计进度目标和施工进度目标:也可以按工程项目组成划分为建设项目进度目标(即建设工期目标)和单位工程施工进度目标(即施工工期目标),山于工程项目建设进度目标具有可分性和多层性,使工程项目建设进度管理与进度控制成为可能。 c. 各项建设任务活动时间对工程项目建设进度目标的影响程度不同建设工期目标或施工期目标都受到完成各项建设工作(或任务)的活动持续时间的影响。水电工程建设的工期、质量、投资成本之间相互影响、相互制约,关系十分复杂,单纯地追求某一方而的效益必将对其他方而的效益产生小良的影响,甚至可能造成巨大的损失,具体表现在: (1)如果工程建设速度加快,则可以缩短工期,但须投入适量的工期成本,使工程建设成本上升,同时因抢工期还忽视工程建设质量,造成质量水平降低。(2)如果工程建设中一味地追求控制投资,节约成本,则会使工程建设资金的投入脱离工程建设实际的需要,也会造成工程建设工期拖延。(3)工程建设质量是工程的生命,但若过于强调质量,实际地要求工程建设的质量合格率甚至优良率过高,则会延长工程建设工期。因此,应在保证工程质量和工期要求的前提下,通过科学决策,确定合理的质量、工期、投资控制目标,投入适量的成木,保证目标的顺利实现,可以使工程建设获得最佳的整体效益。 确定建设工期应根据工期定额、综合资金利用效果(即资金供应与需求)、资源条件、项目组成、功能要求及技术复杂性等方而进行综合分析,以便保持工期、费用和质量三大建设目标的协调统一。 3 水电工程建设进度控制的原则 根据水电工程项目建设进度控制的特点,对水电工程项目建设进度控制应遵循下列三项基本原则。a水电工程项目建设进度目标的分解原则,山于水电工程项目组成复杂,参与建设的各方主体较多,为了有一利于各方建设主体制定不同类型的工程项目建设进度计划和对建设进度目标控制,必须将建设项目总进度目标进行分解,建立水电工程项目建设进度目标体系。b水电工程项目建设进度目标分级控制原则,水电工程项目建设进度目标分级控制就是按小同建设活动所需要的活动时间对建设总工期(或施工工期)的不同影响进行分级控制。水电工程进度监控的主要内容:山于水电工程建设工期和投资相互影响,相互制约,因而不能进行单一控制。如果控制管理得当,那么,即可缩短工期,又可降低工程投资,使企业法人和承包商均可获益。因此,双方都应重视监控施工计划及工程控制预算的编制和执行,以求优质、按期、高效地完成工程建设任务。工程进度与投资监控的主要内容是:①确定控制标准,绘制控制曲线:②进行施工监测,收集信息,绘制实际积累曲线:③通过实际与计划对比,查找偏离计划的原因,预测其对工程总工期的影响:④针对上述原因提出改进措施,对未完工程的进度计划与费用进行优化调整。建设阶段工期控制效益分析,于水电工程建设各个阶段和各个环节各具特点,其建设成本控制管理所获得效益的大小及其可能性是不同的。据有关统计资料表明,在水电工程建设中,对建设项目成本影响最大的阶段是在项目开始到可行性研究和设计阶段,而从项目施工实施开始到建成,通过更进一步优化设计和加强管理等措施所能节约的可能性只有5%-10%。尽管施工阶段节约投资的可能性较小,但施工阶段投资额很高,很小百分点的投资节约,其投资节约的总额度是较大的。水电工程项目施工阶段是工程项目建设成本投入的主要阶段,主要控制包括投资、工期、质量,其研究对提高水电工程建设的管理水平,意义十分重大。 水电工程的工期效益主要表现在因提前投产而带来的发电效益和引起的投入成木的节约效益。因此,工期控制效益就是工期效益与工期成本之间的差额,也就是工期成本效益,本节仅对水电工程建设阶段的工期控制效益进行研究。 4 结语 结合水电工程进度管理的特点与水电工程建设进度控制的原则,针对水电工程进度监控的主要内容,研究了建设阶段工期控制效益,着重探讨了工期变化对投资和发电效益的影响,分析了水电工程建设进度比较与控制的几种具体的方法,从而有利于提高水电工程建设进度管理的工作效率和经济效益。 水利水电论文:对水利水电工程地质存在问题的探讨 1 水利水电工程建设与环境问题 1.1 水利水电工程与地震问题 水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1] 1.2 水利水电工程与水文问题 水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3 水利水电工程与气候问题 一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4 水利水电工程与鱼类、生物物种问题 ①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 2 工程地质工作中存在的问题 2.1 工程地质勘察的质量问题 在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2 勘测周期不合理的问题 从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 3 结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 水利水电论文:水利水电建设管理研究实践 摘要:龙滩水电站是国家西部大开发的十大标志性工程和“西电东送”的战略项目之一,是红水河梯级开发的控制性工程。项目的管理组织在建设这样宏大的工程中起着决定性的作用。本文详细介绍了龙滩水电站建设管理的组织模式、工程招标采购的方法和合同管理方法等。 关键词:水利水电 建设管理 研究实践 龙滩水电站是国家西部大开发的十大标志性工程和“西电东送”的战略项目之一,是红水河梯级开发的控制性工程。工程已于2001年7月1日开工建设。 龙滩水电站位于红水河上游广西壮族自治区天峨县境内,设计总装机容量630万千瓦,概算总投资243亿元。1999年12月26日,由原国家电力公司(出资33%)、(出资32%)、广西开发投资公司(30%)、贵州省基本建设投资公司(出资5%)共同发起组建龙滩水电开发有限公司,全面负责龙滩水电站的建设和运营管理(电力体制改革后原国家电力公司和原广西电力有限公司的股份全部划给中国大唐集团公司)。为保证龙滩水电站的顺利建成,项目业主龙滩水电开发有限公司在工程建设过程中,深化改革,对在当今社会环境中大型水利水电工程项目管理的方法,进行了有益的探索、研究与实践。按照“项目法人制、招标投标制、建设监理制、合同管理制”原则对工程项目进行管理。 1.工程建设管理的组织模式 项目的管理组织在建设这样宏大的工程中起着决定性的作用。按照传统的工程建设的管理组织方式,业主班子将是一个庞大而又复杂的组织机构。在设计项目管理组织时,项目业主以市场经济的思维方法构思项目管理组织的模式,形成了按投资多元化、管理社会化、经营市场化建立工程项目管理组织的总体构想。这一构想就是要充分利用改革的成果,运用市场经济的运作机制,实行龙滩水电工程建设的社会化管理。 作为电站建设的业主,龙滩水电开发有限公司负责电站的建设及运营,对水电站总体规划与设计实施强有力的管理。公司在各参建主体中积极发挥主导作用,倡导管理创新,通过贯彻对合同主线实施“静态控制、动态管理”的思路,促进各参建单位形成自觉的质量品牌意识、市场竞争意识及顾全大局的观念,使工程进展较顺利,质量、工期、投资等方面均得到有效的控制。龙滩水电开发有限公司本着精干、高效的原则和建立现代企业制度要求,为更好地发挥公司工程建设责任主体和实施主体的作用,加快工程进度、质量、投资、控制,进一步明确职责,规范运作,科学管理,提高管理水平。公司管理机构设置为“九部”,即:工程建设部、计划合同部、机电物资部、工程技术部、财务管理部、党群工作部、总经理工作部、环保移民部、人力资源部。目前,正式职工85人。除此之外,充分借用和发挥社会专业力量,将部分专业工程委托社会化的专业部门或机构对其的实施进行管理。这样,形成了水电站项目业主与社会专业机构是以经济关系建立起来的具有特色的大型项目的工程管理组织结构模式,实现了工程项目的社会化管理。在工程的具体事务管理中,水电站项目业主又是按市场化经营的方法进行运作,充分利用市场机制为水电站建设管理提供服务,使水电站建设得到有力的社会支撑。如水电站项目中某些设备的采购、货物的仓储、设备和大宗材料的运输、有关的辅助服务等均按市场原则通过经济合同来实现。社会化管理使业主的工程事务管理工作量大大减少,业主班子的人员规模可以降低至最低点,项目管理工作的效率和效果提高,降低了建设成本。水电站项目业主由此可以集中精力管理重大问题,在整个建设过程中定思路、定标准、定制度,一手抓规划设计和工程建设,一手抓工程招标和合同管理,这样在总体上就把握住了水电站建设的方向。各社会专业机构在统一的规范和规则下,各司其职,负责相应专业工程的具体实施工作。实行社会化管理,还可得到社会上最优秀的各方面的专业人才为水电站建设服务。 2.工程招标采购的方法 2.1.项目招标 龙滩水电站工程项目分标按照标界清晰,便于合同管理,优化施工布置,减少施工干扰的原则,将工程项目分标如下表: 序号合同名称备注 1.左岸导流隧洞及左岸岸坡工程葛洲坝集团公司中标承建 2.右岸导流隧洞及右岸岸坡工程江桂联营体中标承建(江南水电工程公司广西水电工程局联营体) 3.大坝工程七局八局葛洲坝联营体中标承建(水电七局水电八局葛洲坝集团有限公司联营体) 4.地下厂房工程1478联营体中标承建(水电第十四工程局水电第七工程局水电第八工程局联营体) 5.升船机工程待招标 6.大法坪砂石系统工程葛桂联营体中标承建(葛洲坝集团有限公司广西水电工程局联营体) 7.水轮发电机组及附属设备制造水轮机有东方电气集团中标制造发电机有哈尔滨电机有限责任公司中标制造 8.大坝及引水系发电系统金属结构及机电设备制造待招标 9.升船机设备制造待招标 针对招标项目规模大、技术要求高,项目业主在2001年初即制定了招标管理办法,并报原国家电力公司备案,规范了招标工作程序。对项目立项、招标组织、招标程序、招标方式及投标条件、标底编制、评标委员会、保密事项等都作了规定,明确了 责任。对投资200万元以上的建筑安装项目,一般采用公开招标方式,对投资在200万元以下的建筑安装项目,一般采用邀请招标的方式,邀请对象为目前正在龙滩工地施工的六家大型施工承包人投标。对部分监理等服务项目和零星机电设备项目,采用询价后的邀请招标方式,邀请投标人不少于三家。 招标过程中,重点把握以下几点: 2.1.1.认真审查招标文件,保证招标文件的合法性和严密性。 2.1.2.认真组织开标工作,保证竞争的公平和有序性。所有的招标项目,均采用公开开标,开标时有公证员现场公证,公司监事会和广西检察院预防职务犯罪处派员过程监督,保证开标过程的公正。 2.1.3.认真组织评标工作,保证评标过程的合法、公平、公正、合理。公司在评标过程中严格按照国家计委等7部委联合的《评标委员会和评标方法暂行规定》来执行,外聘合格专家在评标委员会专家总人数的2/3以上,评标办法在开标前作为招标文件的组成部分发给所有投标人,评标委员会专家采用综合评分法和独立评标。按照评标委员会推荐2~3命中标候选人,公司招标领导小组定标的程序确定中标人。招标评标的整个过程有广西检察院预防职务犯罪处派员监督,监督全体评标人员都能遵守评标纪律,避免外界干扰,使整个评标工作都能按照既定合法程序进行,保证了评标工作的公正公平性。 2.2.无标底工程招标实践 无标底工程招标是在龙滩水电站建设中采用的一套完整的工程招标方法,它的核心是在工程招标时不编制招标的标底。它不是以“标底”作为工程招标的衡量准绳和评标尺度,而是通过一套严密、科学的招标操作程序和评标办法来决定工程合同的授予者。实施无标底工程招标,按市场规律组织公开、公平、公正的竞争,排除了任何人为因素的干扰,保证了评标结果的客观性和公正性。实施无标底工程招标,实质上对招标工作提出了更高的要求和挑战,在市场发育不完善的条件下,其存在着很大的风险,必须要有真正坚持“剥夺每一个人的特权”的精神和勇气,要敢于战胜自我。其次,实行无标底工程招标,需要很高的条件,它要求招标者必须具有十分丰富的工程经验、扎实的专业知识、相当高的技术水平和对工程所具有的深刻的判断能力。即在无标底招标条件下,招标者应具备的评标方法和指标参数的合理确定、招标文件的严密编制、工程招标的有序组织、以及对投标单位资质管理和选定等的综合能力。 通过对大量工程招标经验的总结和思考,水电站项目业主认识到只有从管理制度上、管理方法上采取措施,才能铲除腐败的温床,彻底消除工程招标中的负面影响因素,真正地实行公开、公平、公正的工程招标与采购。由此,龙滩水电站形成并确定了工程招标采购的总体构思,其核心思想和总则是:在工程招标采购中要“剥夺每一个人的特权”;工程招标采购中的权力必须受到监督。在这样的指导思想下,水电站项目业主根据龙滩水电站的实际,进一步对工程招标采购的方式和方法进行了探索,研究如何从制度上、技术上清除各类消极因素存在的可能性,在上级有关部门的支持下设计出一系列有关工程招标采购的组织方法、管理办法和规章制度,具体包括:无标底工程招标的方法;科学公正的评标办法;承包商资质信用的预审控制方法;招标采购的组织机制;工程招标文件的编制方法;工程招标中的技术要求;以及实施闭口总价和固定单价合同的措施等。 3.合同管理 3.1.合同管理的特点 龙滩水电站建设管理完全按照现代企业管理模式进行,合同管理制是建设管理的主线,其主要特点是: 3.1.1.严格合同的预管理。所谓合同的预管理,就是合同签订前,合同项目的计划立项、招标文件的编制及审查等,这是合同签订后能否顺利实施的关键。招标文件的编制和审查要以技术要求合理,商务要求严谨、公平,整体规划可靠为原则。 3.1.2.严格合同的签订程序。每一份合同的签订之前,合同文本都经各业务职能部门会审把关,然后甲乙双方要进行平等协商,就双方关心的问题达成一致意见。这样减少合同执行难度。 3.1.3.严格按合同办事。在履行合同过程中,严格按合同约定办事,对质量、进度、安全、造价、文明施工等管理要求,都遵从合同约定。合同双方是平等的合同主体,一切事务的处理都以合同为准绳。监理工程师和设计代表,以及其他服务单位,都在合同规范的范围内履行职责。对于设计变更和自然因素造成的费用增加,依据合同条款规定,本着公平公正的原则进行处理。 3.1.4.完善合同清算工作。合同履行结束,逐一对合同进行清算,一方面,合同竣工资料要求齐备并符合国家档案管理要求,另一方面对合同费用问题要有最终决算,双方对决算结果都要签字认可。 龙滩水电站建设的合同管理只刚刚开始,随着工程的进展,必然有许多新问题新情况,还有待于项目业主去研究去解决和实践。 3.2.强化工程合同管理的核心地位 随着我国的经济由计划机制向市场机制的转轨,大型建设项目的管理也势必由国家经济体制改革的不断深入而发生变化。市场经济就是法制经济、信用经济,水电站项目业主认识到,龙滩水电站建设必须实行严格的合同管理制,必须以合同为主线、以合同为核心实施工程项目管理。 3.2.1.从组织上采取措施,实施规范化、制度化、标准化的合同管理,制定一整套合同管理的有关工作制度和规定,对合同管理的组织、合同管理的程序以及合同的起草、谈判、审查、签订、履行、检查、清理等每一个工作环节均作出明确规定。 3.2.2.树立水电站建设管理中的一切行为均以合同作为惟一依据的意识,合同运用于项目管理的各个方面,以合同、经济手段管理和实施水电站工程。 3.2.3.选择确定符合水电站建设特点的工程承发包模式和合同结构,通过合理的合同结构实现和保证水电站项目管理组织的目标结构和运作。 3.2.4.根据水电站工程的具体情况和现实的社会经济环境条件,在龙滩水电站的前期大部分主要工程项目上均实行闭口总价合同,锁定建设成本。强化合同准备工作,从技术上和经济上采取措施,创造和建立实施闭口总价合同的前提条件:坚持以施工图进行工程招标,最大限度地避免和减少工程实施过程中的不确定因素和随意性;强化工程招标中的合同意识,努力完备和详细一切技术资料和现场环境条件,使承包单位能够以最小的风险在完全公平的环境中进行投标竞争;严密制定合同文件,合理确定工程合同的界面与工程范围,事前分析可能存在的不确定事件和风险,有针对性的采取保护措施;充分考虑和保证承包单位的利益,引导承包单位注重技术方案的竞争,集中力量用于工程的实施,从而保证工程的质量和进度。 4.工程管理方法的研究与实践 通过对项目目标控制方法的不 断研究和实践,龙滩水电站在工程管理和控制的具体方法方面形成了一些较有特点、较为成功的做法。 4.1.通过规划设计、科学技术、工程招标控制项目投资。在龙滩水电站的投资控制工作中,从工程的规划设计、工程技术、工程招标等方面入手,控制工程的投资,节约建设成本。水电站项目业主坚持以设计为重点进行项目的投资控制,以极大的精力投入于工程的设计工作,进行设计方案的比较和改进,由此才有左右岸导流洞洞形设计方案的改变,经过设计优化的导流洞洞形设计方案,节约了大量的投资。控制水电站项目投资的另一思路是以现代科学技术为先导,依靠科技来实现投资控制的目标。在工程的设计、施工方案、设备选型等各项工作中,均设立相应的研究课题,投入科研经费,开展了大量有关工程建设的科学研究、试验和实验,取得许多科研成果。这些研究成果的应用既解决了工程难题,又为节约投资提供了有力的支持。通过严格、严密的工程招标是控制投资的又一思路。通过重点强化工程招标工作,建立公平、公正、公开竞争的良好环境,以最合理的合同价获得最好的施工队伍和最强的工程保障能力以及可靠施工技术方案。此外,前期工程通过实行工程闭口总价合同,充分依靠和发挥监理的作用等一系列控制措施和方法,使龙滩水电站的实际投资被控制在计划的目标投资值以内。 4.2.独立平行的工程质量监理。工程质量不仅关系到建设资金的有效使用,而且关系到社会公众利益、生命和财产的安全。水电站项目业主以制度建设作为抓好工程质量的根本保证,建立层层负责的质量责任制,形成全过程、全方位的质量保证体系;以工程招标、工程监理、合同管理作为工程质量管理的基础性工作。尤其是对于工程监理工作,在具体的做法上采取了特殊的措施,即在所有的工程监理合同中规定:工程监理单位必须同时与施工单位各自独立平行地进行全部工程的质量检测,包括必须使用独立平行的检测仪器和工具;独立平行地实施质量检测;获取独立平行的检测数据和资料;提交独立平行的检测报告等。这样在每一个工程上,都能同时得到分别来自监理单位和施工单位的各自独立的两套质量检测与评估报告,可以切实掌握工程质量的真实情况,确保得到一流的施工质量。 4.3.依靠科技缩短建设工期。对于为期6.5年左右的建设工期,首先是以严谨的科学态度,分析论证进度目标实现的可能性以及存在的主要影响因素。针对关键问题,事先研究制定解决的方案,超前采取措施进行了一系列技术实验和系统研究等。在得到了解决所面临的一系列重大难题的系统方案之后,水电站项目业主紧紧抓住2007年7月1日水电站第一台机组发电的进度控制总目标不放。在工程的建设过程中,集中力量做好项目前期的各项准备工作,抓紧工程的设计工作,为后期项目实施阶段工程的顺利展开积极创造条件。在进度控制工作中,以进度大节点作为控制的关键,保证落实大节点目标;建立工程协调制度,定期或不定期地协调各参建单位之间的进度关系;实施工程进度的动态控制,及时调整进度计划。科学的进度规划和有效的进度控制,为确保了龙滩水电站发电目标的按期实现。 4.4.文档资料的制度化、规范化管理。为加强水电站项目档案管理,建立健全项目档案,龙滩水电站制定了有关工程文档资料、工程竣工资料等的管理制度和规定,实行文档资料的制度化、规范化管理。其中,采取的一个有效管理方法是赋予业主档案资料室在档案管理中的一项特殊权力:工程合同尾留款的支付签发权。水电站项目业主在工程合同中均约定,预留合同价款3%~5%的工程尾留价款,作为工程保证金和工程竣工资料、项目档案的保证金。合同规定,工程参建单位必须严格按照要求收集、整理、归档工程各环节的文件资料;工程竣工资料、项目档案经业主档案资料室认可接收,签发归档交接单之后,才能获得最终尾留款的支付。通过经济制约手段,有效、及时、规范地健全了龙滩水电站的前期工程项目档案。 运用上述这些管理思想与方法组织与实施工程项目管理,使龙滩水电站的建设取得了良好的效果和成绩: 4.4.1.水电站的设计起点高、意识超前,通过一次规划、分期实施、滚动开发的构想,圆满成功地解决了远期与近期建设的有机协调,实现了规划设计的可持续发展。 4.4.2.通过水电站总体规划的不断优化和调整、通过合理的设计来节约投资;以现代科学技术为手段,提高项目建设各阶段、工程各方面的科技含量,实现了项目的投资控制目标,节省了相当的建设资金。 4.4.3.以系统科学的思想,严格按照建设程序,通过科技的投入,分析研究建设过程中的关键问题与因素,采取措施,实现了水电站建设项目的进度目标。 4.4.4.通过实施项目的规范化管理、严密严格的合同管理、质量保证体系的建立、质量责任制的落实、独立平行的质量检测等切实和有效的方法,确保了一流的工程质量。 水利水电论文:水利水电项目深埋长隧洞勘察方式 多年来,随着我国经济社会发展的需要,水利水电和铁路、公路等行业相继修建了一批深埋长隧洞工程,如国内已建成的辽宁大伙房输水隧洞、引黄入晋南干线7号输水隧洞、穿越秦岭的铁路隧洞、锦屏二级电站引水发电洞等。 其中辽宁大伙房输水隧洞长85km,是当今世界上单洞最长的水工隧洞,锦屏二级电站引水发电洞最大埋深达2500m,是我国目前埋深最大的水工隧洞之一。 另外,还有一批深埋长隧洞工程正在施工或正在规划设计,如新疆某补水工程穿天山隧洞,陕西引汉济渭工程穿秦岭隧洞,南水北调西线工程克柯—黄河隧洞、扎洛—克柯隧洞,青海引大济湟穿大阪山隧洞等,其中最长的达77km,最大埋深达2200m。 无论是国内还是国外,深埋长隧洞的工程地质勘察技术还不成熟,还存在不少困难,是水利水电工程地质勘察突出的难点之一,主要表现在:①地面海拔高,交通困难,勘探设备甚至技术人员难以到达洞线位置。 ②勘察测试手段跟不上隧洞工程发展需要,1000~3000m的深度以及高应力、高水头条件尚缺乏适宜的勘探试验设备,现有的勘探试验方法选择受到限制。 ③随埋深的显着增加,工程地质问题更为复杂,可借鉴的工程实例不多。 ④有关理论还不够完善,分析评价方法需要摸索。 ⑤采用TBM施工是深埋长隧洞工程发展趋势,相对于钻爆法,TBM对勘察成果的准确性有更高的要求,而不是可以简化。⑥勘察经费和工期不足,勘察工作量布置和勘察方法选择受到明显限制。 目前,深埋长隧洞的工程地质勘察还处于探索和积累经验阶段,不仅需要工程地质分析、评价理论的丰富与完善,更需要勘察技术与方法的突破与创新。 一、深埋长隧洞主要工程地质问题隧洞工程可能存在的工程地质问题主要有围岩变形、塌方、岩爆、高外水压力、突水、突泥和涌水、高地温、岩溶、膨胀岩、有害气体、有害水质、放射性危害等。 从一些工程实例来看,深埋长隧洞工程出现上述问题的概率明显更高,也更为复杂。 在一个工程中,一般有2~4个工程地质问题会比较突出,如锦屏二级发电洞主要问题是岩爆和涌水,精伊霍铁路天山隧洞主要是断层带、大溶隙涌水,鱼箭口发电洞主要是溶洞突水、突泥,某达坂输水隧洞主要是软岩变形,奇热哈塔尔发电洞主要是岩爆和高地温等。突涌水、高应力条件下的岩爆、软弱破碎围岩大变形和高地温是深埋长隧洞出现概率比较高的工程地质问题,对工程影响也较大。国内如辽宁大伙房水库输水隧洞、野三关公路隧洞、精伊霍铁路天山隧洞、锦屏二级发电洞等工程在施工期间曾因大量突水、突泥、岩爆、塌方而出现过人身伤亡和设备事故,并造成投资增加、工期延误等不良影响。 特别需要提出的是,在极高应力条件下,某些中硬岩也存在发生塑性变形的可能。 瑞士圣格达铁路隧洞围岩中存在一种糖粒状砂岩,在高围压下发生塑性收敛变形达70cm以上,曾造成TBM卡机事故。新疆某达坂引水隧洞埋深不超过300m,但地应力高,岩石以泥岩与砂岩为主,因围岩挤压和膨胀变形造成数十次TBM卡机事故。穿过煤系地层的隧洞,有害气体和大变形问题最为突出,比较典型的工程有广渝高速公路华蓥山隧道和南昆铁路家竹箐隧道。家竹箐隧道实测瓦斯压力最大达到1.585MPa,高压力瓦斯、大变形和大涌水给该隧洞施工造成了很大困难。广渝高速公路华蓥山隧道不仅有煤层瓦斯,还遭遇了天然气、二次生化气及H2S等有害气体,问题更为复杂。 比较而言,这方面的问题在水利水电工程中较为少见。 隧洞活断层工程抗断的已建工程实例尚未见到,规划中的南水北调西线等几个长大隧洞工程,已将断裂活动性问题作为主要工程地质问题之一进行研究。考虑到强烈的破坏性,短时间内形成较大错距的区域性活断层应尽力绕避,而以缓慢蠕变变形为主的活断层在工程技术上是可以克服的。新疆某隧洞曾因放射性危害造成停工和方案改变,但是总的来说,出现严重放射性危害的工程实例较少见。 大范围的侵入岩、煤系地层是放射性矿物易于积聚之地,如在工程中遇到此类地层应进行必要的勘察研究工作。大伙房输水隧洞等工程勘察期间曾委托专业机构进行放射性勘探。 线路上如存在大范围放射性矿物,对施工、水资源危害较大,难以有效处理,应首先考虑绕避。 二、深埋长隧洞工程勘察技术1.遥感、地质测绘和调查地面地质工作仍是隧洞工程的主要勘察手段之一。 对于深埋长隧洞工程,地质调查和测绘的内容、要求与常规隧洞工程有所不同。 在隧洞埋深达2000m甚至更深的情况下,洞线两侧2km甚至更远的岩体、断裂都有可能会出现在隧洞围岩中,因此测绘范围宜扩大到隧洞两侧各2km以上,有时为了追踪重要的地质现象,需要扩大地质测绘的范围。 对于水文地质条件的调查要充分重视,必要时应进行专门的水文地质、岩溶调查。 洞线附近的小流域与隧洞涌水问题的评价有直接关系,应纳入调查与测绘范围。 高山区的溪流、泉水往往没有观测资料,测绘过程中应对地表水体的范围、水量、水位进行调查,应选择多个断面采用简易仪器估测溪流流量,对泉水应进行重点调查与观测。 高山区气温、降雨量、蒸发量和降雨入渗规律与山下存在显着不同,更缺乏直接的观测资料,这些资料对于预测隧洞涌水量、地温都是必要的,因此有条件时应在洞线附近分高程设置专门的观测站点。 深埋长隧洞工程勘察范围大、交通困难,并缺乏基础地质资料,地面调查与测绘工作是非常艰难的。 而遥感地质测绘技术具有宏观性、周期性、信息量丰富、快捷及成本低等优点,已成为深埋长隧洞工程地质勘察的一个重要手段。 如辽宁大伙房水库输水隧洞工程进行了面积2100km2的1∶50000遥感地质解译工作,通过航片、卫片解译及野外验证,确定了80余条断裂构造,初步确定了岩土体范围、地质界线、地质构造等;南水北调西线工程选择了ETM、SPOT和SAR等卫星遥感数据为主要信息源,重点对30000km2范围内的断裂构造进行了解译。 2.综合物探除常规物探方法外,为了探测深部地质体和地质现象,近年使用较多的是可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)和高频人文大地电磁测深法(EH4)。 如南水北调西线工程、陕西引汉济渭穿秦岭隧洞工程、新疆某补水工程穿天山隧洞等。 可控源音频大地电磁法是根据不同频率电磁波具有不同穿透深度的特点,利用人工可控源产生音频电磁信号,探测地面电磁场的频率响应从而获得不同深度介质电阻率分布信息和目的体分布特征,其理论测深可达1500m,有效测深1100m。 与可控源音频大地电磁法不同,高频人文大地电磁测深法利用天然电磁波信号进行探测,其电磁波频率相对较高,探测深度也相对浅一些,其理论测深为1000m,有效测深600~800m。 该方法虽然探测深度大,地形适应性强,但是精度还需要进一步提高。 由于各种物探 方法都有其优缺点,深埋长隧洞物探勘察适宜采用综合手段,不同方法之间相互补充和验证,采取点、线、面结合,定性与半定量结合的勘探布置和分析原则。 3.深钻孔通过钻探能够直接了解深部地层岩性、地质构造、地下水水位与水质、岩溶等基本地质条件,了解岩体放射性及有害气体的赋存特征;通过岩芯观察判断隧洞围岩类别,分析岩__爆的可能性;通过钻孔可以取样或在钻孔内进行试验与测试工作,获得深部岩体物理力学参数等。 因此,对于深埋隧洞工程,钻探仍是不可替代的主要勘察手段之一。 目前,深钻孔在国内隧洞工程勘察中的应用已经达到较高水平。 南水北调西线隧洞最大钻孔深度为470m;精伊霍铁路北天山隧洞最大钻孔深度约733m,平均钻孔间距约2~3km;北天山某水工隧洞钻孔最大深度886m,平均钻孔间距达到3~5km;安康铁路秦岭隧洞钻孔深度210~603m,孔间距约2km;引黄入晋工程隧洞钻孔深度350m,平均间距约1km。 国外也在深埋长隧洞工程地质勘察中使用深钻孔,如意大利与法国之间穿越阿尔卑斯山麓的铁路隧道,长约54km,有3.5km以上洞段埋深超过2000m,布置了20个钻孔,其中有3个深度超过1000m,平均钻孔间距小于3km;瑞士圣戈达快速铁路隧洞和伯伦纳铁路隧洞也都布置深钻孔,甚至在深孔底部又打水平孔。 可见,国内外隧洞工程对钻探的应用都非常重视,并没有因埋深大、地面工作条件恶劣而减少钻孔。 但限于经费和设备能力,不少钻孔是“悬挂”的,没有达到洞身位置。 深钻孔成本高昂,必须精心设计,用于关键部位,并尽量一孔多用,除取芯外,常常利用钻孔开展物探综合测井、地应力测量、孔内变形试验、孔内电视录像以及地温、放射性测量等试验测试工作。 4.钻孔压水试验常规的单管顶压试验方法在大深度和高压力下不适用。 一方面埋深很大时岩体吸水量小,常规橡皮栓塞的密封性能不能满足要求;另一方面栓塞压力难以控制,可能会被“压翻”导致试验难以成功,并可能造成严重井内事故。 双栓塞法技术可靠并具有高试验精度,中水北方公司在600~850m深度成功完成多段压水试验。关于试验段长度,由于深部岩体渗透性较差,试验段长度不能太短,在吸水量小的情况下适当加大试验段长度反而能降低试验误差,还可以提高工作效率,如10~20m一段。 关于试验压力,中水北方公司在某工程中采用双栓塞方法进行了常规压水和高压压水对比试验,结果显示3MPa和1MPa试验的透水率相近,显示常规水头压水试验方法对于深埋隧洞仍是基本适宜的。 5.长探洞锦屏二级引水发电洞实施了超过10km的勘探洞,获得了大量难得的技术资料。 黄河大柳树水利枢纽工程右岸发电洞也实施了1.2km的勘探洞,对发电洞成洞条件的论证起到了重要作用。 瑞士圣戈达隧洞为了解皮奥拉(Piora)地层的地质条件,开凿了长度约为5.5km的隧洞。 瑞士的伯伦纳隧洞也采取了类似的勘探方式,在阿尔卑斯山主峰附近开凿了约1km长的探洞。 目前,国内深埋长隧洞工程地质勘察中采用长探洞的实例还不多,但在工程建设初期,结合施工支洞的施工进行一些试验、测试是必要的。 如陕西引汉济渭穿秦岭隧洞,勘察单位就利用施工支洞进行了深部岩体变形、物理力学特性等方面的测试和试验工作。 6.岩石(岩体)试验断层破碎带等岩体以及泥岩等软岩,在高应力下会发生挤压变形,膨胀岩在水环境改变时会发生胀缩变形,一些中硬岩甚至硬岩在高应力下也存在快速蠕变的可能。 在大深度、高应力条件下,岩体中的空隙被压密,岩体与岩石的强度特性较为接近,因此可以通过岩石的不同围压三轴压缩试验模拟围岩岩体的工作环境,了解岩体蠕变条件和特征,解决施工期哪些围岩在什么条件下会发生快速蠕变变形问题,为施工方法选择、掘进机选型提供基础资料。 郭志通过试验证实,温度在数十度至百度时,岩石的力学性质与常温时差异不大,可以不考虑高地温对围岩力学性质的影响。但在高围压或卸荷条件下,围岩的长期强度与峰值强度差异较大。 如某工程围岩为浅变质泥质砂岩,单轴抗压强度约70MPa,在30MPa围压下其长期强度(抗剪强度)仅为峰值强度的一半。因此,对于大埋深隧洞应考虑进行岩石(岩体)的高围压蠕变试验,以确定岩体的长期强度,为工程永久支护提供强度参数。针对掘进机工效的试验研究不容忽视,实际上刀具选择不当会明显影响掘进效率,维护费用也大大提高,与此有关的试验主要有岩石抗压强度、石英含量、硬度和研磨性等。 三、几点经验与体会 1.循序渐进,逐步深入,重视施工阶段的超前勘探鉴于深埋长隧洞工程地质勘察工作难度较大,存在的工程地质问题复杂,大量的勘探工期较长,费用较高,因此深埋长隧洞工程宜采取整体构思、逐步加深的勘察方式。 超前勘探是深埋长隧洞工程技施阶段必不可少的超前预测预报手段,对工程安全施工至关重要,应纳入施工工序,并应作为技施阶段勘察单位的重要勘察任务。 2.勘探布置应抓住重点隧洞存在的主要工程地质问题是前期勘探的重点所在。 锦屏二级发电洞针对岩溶涌水问题曾进行了全面系统的岩溶调查和超长探洞勘探,奇热哈塔尔发电洞针对地热泉引起的高地温问题进行了钻孔地温测量和大范围泉水调查。国外也是这样,为了查明关键地质问题不惜代价。如瑞士圣戈达快速铁路隧洞,为查明北面圣哥达“地块”和南面Pennine片麻岩带之间皮奥拉地层特征,布置了长度超过1000m的定向钻孔,并在探洞内布置了深300m的垂直孔;瑞士伯伦纳铁路隧洞,为了解一段复杂洞段的地质条件,首先在主峰附近开凿了一个长900m的勘探洞,洞内布置了深800m的垂直勘探孔,达到隧洞高程后沿洞线水平方向各延伸了约450m。 大变形、塌方、突涌水、高外水压力、岩溶、有害气体等,往往与断层有直接或间接的关联,是勘探重点。 如引黄入晋工程、精伊霍铁路天山隧洞、大伙房输水隧洞等工程主要断层均布置有钻孔或探洞进行控制。 3.充分利用高科技勘探手段鉴于深埋长隧洞的特点,常规勘察方法已无能为力,必须采用重型勘探设备和高科技手段。如航空航天遥感、超深钻孔及孔内测试、大深度地面综合物探以及“三高”环境下的岩体力学试验等。 4.着重针对基本地质条件的勘察,采用多种勘察方法互相补充验证对于深埋长隧洞来说,无论是工程地质分析理论还是勘察技术方法,都还不成熟,认识深部地质体和地质现象都还比较困难,因此要想在前期勘察设计阶段完全查明工程地质条件是不现实的,应把工作重点放在对地层分布、岩组划分、构造形态与特征、水文地质条件等基本地质条件的认识上,对于重要地质现象、关键地质问题的勘察有必要采用多种方法和手段,以互相补充和验证。 5.勘察评价内容具有针对性,并与施工方法相适应采用钻爆法、TBM法结合方式是深埋隧洞常用的施工解决方案。以钻爆法突破复杂洞段,发挥钻爆法适应性强的特点;条件简单洞段采用TBM法,发挥其掘进速度快、效率高的优势。掘进机只有在地质条件适合的范围才能充分发挥快速高效的优势,而不同类型的掘进机又有不同的特点,围岩类别、结构面发育特征、岩石的研磨特性等直接影响掘进机效率和运行成本。这就要求勘察工作对围岩性质、大变形等问题有较为充分的认识,勘察深度、提供资料的内容必须满足施工方法选择需要,与施工方法相适应。 6.勘察评价注重安全性现阶段对于深埋长隧洞主要工程地质问题的认识以分析、推测为主,重点集中在判断是否存在某些地质问题,“查明”是非常困难的。 因此对于涌突水、大变形等关键问题的评价应注重安全性并留有余地,在TBM选型、工期安排以及支护、排水等工程措施方面考虑充分,以保证工程施工和运行的安全、顺利 水利水电论文:浅论水利水电工程建筑的施工技术及管理 水利水电是清洁的可再生能源, 它的利用是社会进步到现阶段的产物, 在水利水电工程建筑的实施中, 技术是它的根本, 只有技术作保障才能在艰巨的重大工程中完成工程建筑的施工, 只有将高技术含量的施工技术用到水利水电工程建筑的施工中, 才能保证水利水电工程建筑发挥其真正作用。 一、水利水电工程建筑的施工技术 1、 水利水电施工中的施工导流与围堰技术 施工导流是闸坝工程施工中特有的工程措施 ,施工导流的优劣对整个水利水电建筑工程的施工质量起着决定作用 ,施工导流是一种常见且十分重要的水利水电施工技术措施。修筑围堰是解决施工导流问题的主要办法 ,围堰是为了确保水利水电建筑工程建设及质量 ,而在地上建立的临时性的挡水物。在修建围堰时 ,由于围堰会占用部分河床面积 ,一定要仔细全面考虑结构的复杂性与稳固性 ,从而减少因过水面积狭窄、水速加快、水流量加大 ,给围堰带来大的冲击。 在水利水电施工过程中 ,通过施工导流是进行河床控制的有效措施 ,施工导流关系到水利水电建筑工程实施的快慢 ,因此 ,施工导流方案设计要求较为严格。施工导流要以现实为依据 ,它与施工联系紧密 ,在施工整个过程中 ,要把物力、财力以及人力等方面的平衡切实做好。施工导流会对供水、发电、搬运、防洪等多个部门的利益产生影响。水利水电施工通常会受到当地的地质地形、环境气候等自然条件的影响,为了加快水利水电工程进度,降低工程的造价 ,施工导流要依据当地施工环境来进行 ,要最大限度地满足水利水电的施工进度要求。 2 、大面积混凝土碾压技术 目前 ,混凝土碾压技术是一种通过大面积碾压干硬混凝土混合物 ,而进行浇注的方法。混凝土的碾压技术得到了广泛推广和应用 ,它是一种最近几年刚兴起且得到快速发展的筑坝技术。其优点是不影响混凝土强度 ,能够很好的改善层面 ,高效性与利润性好 ,该法经济效益高、施工速度快、投资少、见效快 ,它主要适合于大体积与大面积的施工。与常规混凝土相比 ,碾压混凝土的优点主要体现在以下几点 :该方法与土石坝的填充方法较接近 ;碾压表面坚实 ;坍落度是零 ;干硬的混合物 ;采取薄层铺料。与普通混凝土材料一致 ,砂石骨料、胶凝材料、水及部分空隙气泡是碾压混凝土的主要组成材料 ,可用于各种建筑工程。但不同之处在于 ,材料组合比例具有较大差异 ,碾压混凝土要通过碾压压实 ,主要是因为其混合物较为粘稠。在配合上 ,碾压混凝土材料和普通混凝土材料的主要区别 :含砂率 ;骨料的直径不能过大 ;掺有较多的粉煤灰 ;水泥量较少 ;碾压混凝土粘稠度范围较窄等。作为一种新型的建筑材料 ,碾压混凝土主要有砂卵石与水泥掺和混凝土、贫碾压混凝土、高粉煤灰掺和混凝土等三类。根据碾压、推铺以及运输的具体情况 ,通常施工对碾压混凝土会有不同的要求。碾压混凝土的主要施工方式是采用薄层来碾压施工。所以 ,最薄弱的地方是碾压层之间 ,它与工程的耐久性和稳定性息息相关。 3、土坝防渗加固技术 解决土坝的变形和渗透问题, 可对坝体进行劈裂灌浆和对坝肩、 坝底基岩进行帷幕灌浆, 使坝体内形成连续完整的防渗体系, 从而降低坝体浸润线, 消除坝后坡的渗漏隐患, 增强坝体稳定, 最终达到除险加固之目的。 土坝坝体劈裂灌浆可根据土坝实际情况布置两排灌浆孔, 主排孔沿坝轴线布置, 副排孔布置在坝轴线上游1. 5m 处; 两排孔交错布置, 孔距均为 3 ~ 5m,灌浆孔要尽可能穿透坝体底部的残坡积层深入到坝基, 以形成一个连续的竖直防渗体。 对坝肩 、坝底基岩进行帷幕灌浆时也是布置两排灌浆孔。 主排孔沿坝轴线布置, 副排孔布置在坝轴线上游1. 5m 处 两排孔交错布置, 孔距均为3 ~ 4m, 灌浆孔要穿透弱风化带,进入到微风化岩相对隔水层。 采用回转方法成孔, 孔内下塞, 纯压式灌浆, 自上而下分段, 孔口封闭, 孔内循环。 帷幕灌浆注浆材料可采用 425普通硅酸盐水泥, 制成纯水泥浆后在设计压力下灌注。 二、水利水电工程建筑的技术管理 水利水电工程建设存在工程规模大, 建设周期长, 施工技术复杂, 质量要求高, 工期限制严格,以及工作环境艰苦、 不安全因素相对较多等特点, 技术管理是对水电厂生产中的一切技术活动进行科学的管理和严密的组织, 使科技转化为生产力, 从而提高经济效益。提高效益的保障是安全,安全的核心是管理, 管理的结果是效益。 运行管理单位, 实行企业管理, 一是内部生产经营管理粗放, 缺乏激励机制, 二是传统就业制度过于包容, 致使企业人员文化程度低、 技术素质差,大部分职工末受正规培训, 缺乏应有的知识。加强技术管理, 提高企业的经济效益, 应做到以下几点: 1、建立健全技术组织管理制度 相关项目负责人应建立厂站、 车间、 班组三级技术管理工作网,实行分级负责管理, 责任到人。 建立技术信息的收集, 事故及故障分析、 整理、 反馈制度。 定期或不定期开 展技术经验交流, 工作总结, 技术革新及合理化建议等活动。组织有关专业技术人员对活动成果进行分析、 归类并进行技术攻关。建立健全各项制度, 加强技术管理对设备的运行状况、 检修及事故或故障等进行统计分析, 有利于采取针对性的措施来提高设备的利用率, 减少设备损坏率,起到增收节支的作用。 技术档案应由专业人员负责管理, 确保其资料的完整性、 系统性、 准确性, 应认真收集和整理归类有关文书数据、 图表, 机组的原始数据资料 (设计、 施工、 安装、 调试、 试运行记录、 设计文件图纸资料、 运行、检修、 试验、 检验记录等) 。特别注意收集散落在各工作面、 车间、 班组的数据,并将其分类汇编归档, 同时还应建立健全文档查阅制度。 2、加强运行管理, 完善管理制度 根据国家的法律、 法规和有关规程, 结合实际, 制定 《安全生产管理岗位责任制》、《生 产事故调查实施细则》、《生产管理办法》、《电厂及变电站通讯中断事故处理办法》、《反事故措施计划》、《工作票操作票签发制度和工作许可制度》等以适应生产经营管理的需要。在运行中严格执行 “两票” 、 “三制” (操作票, 工作票,交接班制, 巡回检查制和设备缺陷管理制), 做好设备运行记录, 改正不良的习惯操作行为。 同时还应建立运行分析制度, 即对运行中通过仪表指示、 运行纪录、 设备巡检和操作等反映的各种问题和现象进行分析, 及时找出产生各种问题和现象的原因、 规律,并采取相应措施及对策。 3、加强维护检修管理, 加强技术监督 在 “质量第一、 安全第一” 的前提下, 结合本厂实际进行挖潜, 技术更新, 技术改造工作。逐步把恢复设备性能转变到改进设备性能上来, 延长检修周期, 缩短检修工期, 保证设备的检修质量。要努力学习新技术, 掌握新工艺, 熟悉新材料的物理化学性能及使用方法改革传统的检修方法和步骤, 充分利用网络计划技术, 制定检修网络图, 使检修质量提高, 工期缩短,耗材降低, 工力减少。 运用各种科学试验方法进行技术监督, 对各种设备进行定期或不定期的检验和检测, 了解掌握设备的技术状况及在运用中的变化规律, 保证设备有良好的技术状况。加强仪表监督、 绝缘监督、 金属监督和技术监督。技术监督还是一个薄弱环节, 有待于进一步加强。 4、抓安全促生产, 提高工作人员技术水平,安全生产以人为本 水利水电工程建筑的施工中技术管理工作应始终把安全放在首位, 应建立健全安全生产组织制度, 采取一系列行之有效的措施,强有力的制度来约束人。狠抓落实, 用血的教训说明安全生产与每个职工切身利益密切相关, 使职工增强执行规程制度的自觉性。 水利水电论文:谈水利水电工程的项目管理的优化策略 前言 水利水电工程项目管理,是指在项目建设周期内进行的有效规划、有组织的协调、管理控制活动,其目的是在工期、质量、投资总额的约束条件下实现最优的项目建设,达到预定的目标[1]。水利水电工程项目受地质条件及气候因素影响较大,具有施工现场偏远、施工工程量大、施工危险系数高等特点。内蒙古地质条件较为复杂,全区地势较高,属于高原型的地貌区,这为水利工程项目的施工与管理增加了难度。因而,在施工过程中,要建立和完善相关项目管理,确保施工的顺利展开,实现经济效益及社会效益的最大化。 1 水利水电工程项目特点 水利水电工程的施工受地质及气候环境影响较大,不同地质及气候条件其施工难度不同,因此,做好勘察工作,制定符合当地实际的施工目标尤为重要。水利水电工程项目的施工环境一般以河流为主,通过导流、围堰填筑和基坑的排水等方式实现施工进度控制。而内蒙古河流多以季节性河流为主,受雨量影响较大,给水利工程增加了不少难度。在水利水电工程中,需要对具体情况作出调整,选出最符合当地情况的方式进行施工,保障水利水电工程的施工质量。 内蒙古地貌以蒙古高原为主体,一些地方交通不发达,且处于偏远的山谷地区,与施工建设基地有一定距离,这些对建筑材料的采购运输及机械设备的调用和管理产生了不利的影响,致使施工成本出现不同程度波动。此外,水利水电工程施工过程中,需要进行水上、水下、高空作业,危险系数高,对设备和器械的要求也较高。这些因素在一定程度上影响了水利水电工程的项目管理。 2 水利水电工程的项目管理 2.1 施工质量管理 2.1.1 施工中的环境管理 水利水电工程施工环境的管理,就是结合当地的具体情况,综合考虑地质条件、气候条件等多方因素,建立高效、优质的工程项目。要根据实地勘察结果,对施工总体目标进行适当地调整,并与当地气象部门建立良好关系,打造交流互动平台,以及时收集相关信息,掌握天气和季节的变化,避免暴雨、大雪、冰冻等季节性环境的突变对工程施工造成不利影响。内蒙古降水量且不匀,风大,沙尘多,寒暑变化剧烈,如水利水电工程在施工过程中,没有对相关资料及河流的汛期进行了解和整体把握,缺乏相应保障及应急措施,那么施工工程的质量将难以得到保障。 2.1.2 施工中合同的管理 水利水电工程改革的不断深入,在施工项目管理中也将逐步实现市场化,因而相关施工单位要面向市场,引入市场竞争机制。通过签订相关承包合同,对相关合同进行有效管理,达到对水利水电工程项目管理的目的。须严格履行合同中各项条款,并按期按质交工,在市场经济中建立承包商自主经营,自负盈亏的工程项目施工方式,提升企业知名度的同时,保障企业经济效益与社会效益的统一。 2.1.3 施工中人员的管理 水利水电工程施工中环境的管理是基础,而施工中人员的管理是保障。要实行工程项目经理责任制,首先,要选择具有丰富施工经验的项目经理,再根据具体工程项目的具体特点成立施工项目各部,从而实现对整个工程项目的管理。此外,还要建立健全安全管理体制,规范各项施工项目,规范相关人员的操作,降低安全系数,保证施工的质量。 2.1.4 施工中材料的管理 水利水电工程的施工材料是水利水电工程质量和工程项目使用期限的保障,施工材料的选择应与施工合同及施工图纸设计的规范要求相符合。要制定具体而详细的采购计划,做好预算,应与高信誉、大规模、强抗风险的企业合作,在进一步确定施工材料规格和数量后,签订相应合同,确保材料的安全性。采购完成后,要对供应商提供的材料进行验收,排除不符合规格和标准的材料,与此同时,对重要施工材料建立跟踪的调查制度,从而保证工程项目的质量[2]。 2.1.5 施工中机械设备的管理 水利水电工程以水上、水下、高空作业为主,难度系数大,危险指数高,对机械设备的要求也比较高。随着科学技术的不断发展,水利水电工程项目施工机械设备的种类不断增多,功能不断增强,一定程度上保障了施工安全。在设备的引进和使用上,要根据具体的水利水电工程的施工项目的特点,并建立相关管理和使用体系,建全安全、可靠的设备运转模式,保障相应机械设备的使用良好状态及效率。同时,还要规范具体设备的操作规范,建立机械的档案管理和使用记录,做好日常保养,从而延长机械设备的使用期限,保证工程项目的施工质量。 2.2 施工技术管理 水利水电工程施工技术水平是企业综合实力的重要体现,引进先进工程施工技术,能够有效提高工程项目的施工效率和质量,为施工项目节约建设成本,从而实现经济利益和社会利益的最大化。应重视新技术与专业人才,积极研究及引进先进技术,借鉴国内外先进经验,同时培养一批掌握新技术的专业队伍,为水利水电工程的高效、安全、可靠开展提供强有力保障。 2.3 施工进度管理 施工合同中已明确了项目的开工和竣工日期,是水利水电工程施工项目进度控制的标准,而整体施工目标是根据施工项目各分部分项目工程的进度来制定的,并在具体施工过程中进行适当调整,以实现施工进度的管理。相关管理人员应对施工人员、原材料、工程造价等资源进行有效配置,保障水利水电工程的高效率施工。同时,做好各工序和施工管理的进度记录和 统计,从而与预计的进度计划进行比较,通过分析实现工程项目的进度调整,保证在工期时间内完成水利水电工程项目的建设。 2.4 施工安全管理 施工项目的安全管理是实现施工项目管理的重要内容,是国家和党的基本国策,也是实现企业生产经营效益和良好企业信誉的强有力保障。水电水利工程由于工程环境的特殊性,水上、水下、高空作业较多,且使用的机械设备较多,因而存在一定的安全隐患。因此,须重视施工过程中的安全管理,提高相关人员的安全意识,应建立工程项目安全管理的一系列制度,以保障施工的高效性和安全性。其中包括建立安全管理责任制,成立的安全管理小组,建立和完善安全检查制度和奖罚制度等。除此之外,还要建立相关安全教育和培训制度,提高施工人员的安全施工和自我保护的安全意识。 3 结束语 水利水电工程是一个环节多、内容复杂、受地质条件和环境因素影响较大的系统工程,施工企业须重视施工过程中的各个环节,抓关键,重视细节,从而保障整个施工项目的顺利、高效展开。只有对水利水电工程项目进行规范、科学管理,才能为社会提供合格、优良的建筑产品,为社会做贡献,在实现自身经济效益的同时实现社会效益。内蒙古横跨东北、华北、西北三大区,跨度大,地势复杂多变,为水利水电工程项目的施工及管理增加了难度,作为施工企业,我们应不断的探索,积极创新,同时借鉴国内外基本建设项目管理的先进经验,吸取教训,为我国基本建设项目管理服务。 水利水电论文:水利水电工程造价中存在的问题 水利是国民经济和社会发展的基础产业。水利水电工程建设周期长、投资大、协作部门多,受自然资源、地形、地质、水文气象条件的影响很大,也受当地经济发展水平、交通及其他资源市场条件的影响,其个性非常突出。在计价方面,具有单件性、多次性、方法的多样性及依据的复杂性等特征。目前,由于全过程、全方位投资管理的理念尚未形成,投资管理的各个层面不够完善,导致工程投资中损失浪费的现象比较普遍。 1、我国水利水电工程造价管理现状 1.1“二分式”管理模式受长期计划经济时期管理模式的影响,我国在造价管理过程中还没有形成完善的、系统的全过程造价管理体系。工程造价管理涉及的过程复杂,涉及建设、设计、施工、咨询、政府部门等多方建设主体,这决定了管理工作的复杂性,同时给全过程管理带来很大的难度……实际工作中,建设工程造价管理一般通过几个单位来完成,实行“分单位、分阶段”的“二分式”管理方式。即项目决策与设计阶段的造价控制由设计单位的造价专业人员完成,承发包阶段的造价控制由具有自行招标能力的项目业主或具有招标资质的造价咨询单位完成,施工阶段的造价控制则由监理单位的造价专业人员完成,竣工与后评价阶段的造价控制由具有审价资格的造价咨询单位完成。 这种管理模式产生许多弊端: ①不利于投资的有效控制。造价控制是一个动态的过程,每个环节之间有一定的联系,前面的环节是否做好,需要下一个环节来验证,客观上要求每一个环节之间应该紧密联系,统一管理。 ②不利于造价咨询单位的发展。“二分式”管理必然造成造价咨询单位经营业务狭窄,业务量偏小,总体规模偏小。 ③不利于培养高层次造价专业人员。按照国际惯例,从事工程造价咨询的专业人员应该是以工程技术为基础,兼有经济、法律、管理等方面知识的复合型人才。由于“二分式”管理,造价从业人员接触面窄,不利于培养高层次复合型人才。 1.2采用“单位估价法”编制水利水电工程造价目前,世界上通行的预测建设工程造价的基本方法大致有两种:“单位估价法”和“实物量法”。我国采用单位估价法,单位估价法所采用的定额是在一定时期、一定范围由行政部门编制颁发的,反映了这一时期、这个行业或这个地域的“共性”,与某个具体工程项目“个性”之间必然存在差异,且这种差异有时会很大。特别是水利、水电、交通工程与自然条件(地形、地势、水文、气象)密切相关,具有突出的“个性”,往往与全国(或全省)通用定额“共性”的矛盾比较突出,再采用国家或地方政府统一颁发的费率计算,很难体现企业的真实水平和竞争优势,随着我国市场经济的日益完善,这种缺陷就越来越突出。 2、国外的做法 2.1实施全过程的工程造价管理美国造价工程师协会在20世纪90年代提出全过程造价管理,它的基本概念:有效地利用专业的、技术的专长与方法去计划和控制资源、造价、利润和风险,并使之贯穿于整个项目的始终。国外工程造价咨询机构一般为委托方提供以工程造价为龙头的全方位、全过程的工程咨询服务,实行全过程造价管理的服务手段也更先进,一般均有强大的工程造价与工程管理系统软件支持,能为委托方提供详尽的工程进展以及支付资料,并能提出分析意见和控制措施,从而协助业主在项目实施过程中对投资进行监控并最终实现投资目标。 2.2采用“实物量法”编制水利水电工程造价国际上目前通用的计价办法是采用“实物量法”,它克服了我国水利水电工程编制概预算所惯用的“定额法”计价的弊端,能够按照各项目的具体特点,与设计、施工紧密结合,真实地反映工程的实际成本,其最大特点是联系单个工程实际情况,依据设计方案、施工布置与进度、施工方法与技术,总工程量和劳动生产率、施工组织管理、法律法规政策等来测算实际所需的直接和间接成本以及相应的费用,工程的个性能充分显示出来,这样有利于有效管理和控制工程造价。 3、我国水利水电工程造价亟待解决的问题 目前,我国真正能做到建设工程全过程造价管理的咨询机构数量极少,多数咨询机构规模偏小,基础较差,在社会上的根基还不稳固。满足全过程造价管理的业务人员素质还有待提高,编制工程造价的方法还需要改革和完善。 3.1“建设项目全过程造价管理”模式的建立 3.1.1建设项目全过程造价管理理论建设项目全过程造价管理是一项以建设项目造价为对象的项目管理工作。从造价确定的方法来看,传统造价管理是基于标准定额,而全过程造价管理,是基于项目活动。这种方法的基础理论是:任何项目成本的形成,都是由于消耗或占用一定的资源所造成。而任何这种资源的消耗和占用,都是由于开展项目活动所造成。所以,要准确地确定项目造价,首先应该确定项目的活动,然后确定项目活动所消耗的资源,再确定项目活动的造价。从造价控制的方法来看,传统的造价管理,主要是通过对工程结算价的控制来实现。而全过程造价管理,则是通过项目活动和过程的优化来实现。这种方法的基础理论是:任何项目成本的节约,是由于项目资源的消耗及占用的减少而形成。项目资源消耗及占用的减少,是通过消除或减少无效、低效的项目活动来实现。 水利水电论文:论水利水电工程施工管理的问题和策略 目前,水利水电工程是我国基础设施建设的重要组成部分,其建设规模之大、影响范围之广影响到社会生活的各个领域。水利水电工程项目施工作为一项多专业的、多专业的复杂的系统工作,组织施工是实施水利水电工程的重要环节。要做到施工全过程顺利进行,实现工程的预期目标,就需要用科学的方法进行施工管理。科学合理的施工组织和管理可以提高工程建设效益,推动工程进展,提高工程质量,降低工程成本;同时也会提高企业的竞争力,推进施工企业的进步。本文拟从水利水电工程施工的特点与影响因素、水利水电施工存在的问题以及水利水电施工的对策等几个方面浅谈水利水电工程的施工管理。 一、水利水电工程的特点 水利水电工程施工在施工形式和施工方法上,和土木工程施工有很多类似,甚至部分施工机械都是通用的,在组织管理工作方面两者也可以相互借鉴。当然,水利水电工程施工也有自身特点。一是水利水电工程就施工环境来看,多为河道、沿海等水域。工作时需要依据自然条件和工程建设要求,导流截流以及水下作业是坏境工作特点。二是地基条件对水利水电工程来说很重要,因为工程经常在复杂的地质条件地区进行,一旦地基处理不好就很可能留下隐患。这种隐患往往是很难补救的,因此需要针对地基采取专门的处理。三是水利水电工程对水工建筑物的稳定、承压,防渗、抗冲、耐磨、抗冻、抗裂等性能都有特殊要求,因为挡水、蓄水和泄水的任务都由水利水电工程承担。在施工时要根据相关技术规范来采用专业施工方法和措施以保证工程质量。 二、水利水电工程施工存在的问题 首先,施工企业管理机制缺乏创新许多水利水电施工企业,特别是大型水利水电施工企业,都具备历史悠久、人才众多、工种齐全、施工技术和装备较先进、施工资质和资信等级较高、施工质量和社会信誉较好、施工经验丰富等优势,但因存在资本金不足、企业资质存在缺陷、经营机制僵化、历史包袱沉重、企业办社会开支和离退休人员费用开支庞大,冗员较多、制约机制和激励机制不完善等弱点,缺乏在制度、机制、管理等方面的创新精神和创新能力,导致经济效益较差。 其次,施工单位工作量不足。最近几年,水利水电基建项目发展迅速,水利水电工程在众多企业或个人的眼中成了一块炙手可热的自铲蛋糕、水利水电施工企业也迅速发展,这些企业的蓬勃发展,又导致了水利水电工程竞争的激烈,最终导致了水利水电施工企业的施工任务不足。为了争取顾客,扩大市场占有率,企业可能运用各种手段达到这一目的,从而确保企业正常运行。 最后,市场竞争能力不足水利水电工程同任何商品的生产经营一样,需要占有市场,而许多水利水电施工企业市场竞争能力不足。这有两方面的原因,一方面,是社会原因,是因招标及评标不合理现象,这有待于社会去改进。另一方面,水利水电施工企业自身存在竞争能力不足的问题,技术、设备、资金不足,不太注重信息管理,创新型、复合型人才缺乏,科技人才缺乏。激烈的市场竞争容易导致水利水电工程生产成本的加大,这就要求水利水电施工企业加大创新力度,提高效益。使自己的工程价廉物美,以适应市场竞争。 三、水利水电工程施工管理的策略 其一,加强施工合同管理。施工企业要想做好水利水电工程的施工管理工作,就必须从源头上加强对施工合同的管理,因为合同不仅仅对工程具有指引作用,更会威胁到施工企业的利益以及水利水电工程的施工。具体的管理措施包括了以下几点:第一,严格做好合同项目的计划立项、招标文件的编制以及审查等等工 作,必须确保工作的公平性、公开性;第二,合同双方必须在签订之前看清每一条合同条款,必须结合自身的实际条件来做好衡量;第三,严格做好合同的签订程序,必须是双方都统一并且自愿的基础上签订的;第四,完成合同签订之后,合同双方都必须严格的按照合同约定来进行办事。 其二,加强施工质量管理。质量管理可以说是所有管理内容中的重中之重,因为质量不仅仅影响到后续施工的顺利开展,更关系到施工企业的形象、声誉以及经济利益,所以必须加强施工质量的管理工作。具体的水利水电工程施工质量管理措施包括了以下几点:第一,成立由建设、监理、设计、施工四方组成的质检组织,由建设单位负总责施工中要对工程分阶段分部分按程序进行检查验收。施工单位所设专职质检员,负责施工自检及施工文件的填写和编制,并及时向质检组织汇报质检情况。每项工程及施工各阶段都必须履行相应的手续,方可进入下一步工序;第二,实行工程监理制,监理是代表业主对工程质量进行监控的,依法享有对工程质量进行监控的权力。所以要树立监理人员的权威。施工单位在施工中违反施工程序或质量不合格,监理有权责令其停工、返工;第三,编制施工组织计划,制定施工技术规程,建设、监理、设计、施工各方要根据国家有关规范。 其三,加强施工成本管理。成本是整个水利水电工程施工的灵魂所在,不仅仅会影响到施工企业的经济效益,更会直接的影响到整个水利水电工程的进度、质量以及安全问题,所以施工成本管理宏观地控制着整个工程的建设。因此,施工企业在进行水利水电工程施工的过程中,必须从源头上做好对成本的管理工作,必须确保成本管理的科学性、合理性以及透明性,这样才能够真正的促进水利水电工程施工管理工作的顺利实施。具体的管理措施包括了以下几点:第一,做好水利水电工程施工材料的采购、保管以及使用,既要保障材料的质量,也要做到采购的合理、科学,这样才能够既确保施工的质量,又保证成本管理的有效性;第二,做好水利水电工程施工的设备引进,比如说一些设备、机械可以采用租用模式,从而最大限度的减少不必要的成本浪费。 其四,建立市场形成价格机制,推行实物量法。一是编制水利水电工程造价与市场实际以及施工企业水平直接挂钩,编制更切合每个工程具体情况的合理造价。二是建立企业定额。企业定额是企业按照国家有关政策、法规 以及相应的施工技术标准、验收规范、施工方法的资料。根据自身的机械装备状况、生产工人技术操作水平、企业施工组织能力、管理水平、机构的设置形式以及可能挖掘的潜力,自行编制的供企业内部进行经营管理、成本核算和投标报价的企业内部文件。三是建立高效畅通的询价、采购体系。这一体系能体现一个水电企业信息渠道通畅程度和对外界反映的灵敏度.能够真实地反映市场状况.做出短期甚至中期的市场价格走向和预测。这对于规避企业报价风险非常重要。 其五,认真抓好施工质量管理施工中的质量管理涉及建设、监理、设计、施工四方。建设单位是主体。具有协调其它各方对工程质量进行全面监督检查和管理的责任和权利。各方应积极配合.努力提高工程建设质量。创出优质水利工程。具体说来,施工中应着重抓好以下一些环节:一是编制施工组织计划。制定施工技术规程建设、监理、设计、施工各方要根据国家有关施工规范。结合本工程特点和施工单位的实际情况等因素制定切实可行的施工组织设计和针对本工程的施工技术规程。二是实行工程监理制。监理是代表国家对工程质量进行监控的。依法享有对工程质量进行监控的权力。所以要树立监理人员的权威。施工单位在施工中违反施工程序或质量不合格。监理有权责令其停工、返工。三是成立由建设、监理、设计、施工四方组成的质检组织。由建设单位负总责施工中要对工程分阶段分部分按程序进行检查验收。施工单位所设专职质检员。负责旅工自检及施工文件的填写和编制,并及时向质检组织汇报质检情况。每项工程及施工各阶段都必须履行相应的手续。方可进入下一步工序。 其六,工程竣工验收过程中成本核算与管理。工程项目完工后,要及时进行竣工审计。应遵循以下原则:一是项目工程总收入.应以甲方签认的工程价款结算单为准。没有得到甲方签认的有效凭证.不得以收入入账。二是各种材料,要求做到工完料清,没有库存。对没有用完的材料,可带入下一项目使用,或由项目部作价处理损益列入项目成本。无法处理的也由项目成本承担,不能以账面数移交。三是允许分包的工程,按合同逐一清算.弄清各个合同完成总价、已付款、欠付款。对超合同付款必须查明原因.落实责任。欠付款要制订还款计划原则上由项目经理负责清还。四是清理各种往来款项。分清生质进行处理,内部单位和人员借款,必须清理完毕。外部单位往来,能清算的清算.实在不能清算的,落实责任人员清理。 其七,建立现代化的管理模式。一是重视工程投标。作为成本控制的前期工作,工程投标往往被我国企业所忽视。而工程中标的前提是对工程信息的准确掌握,只有在对相关信息充分了解的情况下,才能结合自身实际情况考虑参与招投标的下一步工作。二是成本预测确定控制目标。成本预测的内容主要是使用科学的方法,结合中标价,根据各项目的施工条件、机械设备、人员素质等对项M的成本目标进行预测。首先,测算所需用工,确定工程项目采用的人工费单价。其次,测算所需材料及费用,重点对主材、地材、辅材、其它材料费进行逐项分析,核定材料的供应地点、购买价、运输方式及装卸费等。三是价格机制的市场化。水利水电工程的造价编制方面,应该积极推行“实物量法”。在实物量法成为国际惯例的形势下,与相关施工企业施工水平的接轨就显得尤为重要了。 四、结束语 随着经济全球化的发展与对外开放政策的推行,我国的水利水电施工企业面临的行业竞争不断增加。加强相应的施工管理是我国水利水电施工行业谋求发展与进步重要途径。当然,良好施工管理的技巧与策略仍需要长期的摸索与研究,需要整个行业的不断努力。 水利水电论文:水利水电工程施工质量管理的方式应对 水利水电工程的质量管理是大中型水利水电工程项目管理中一项极为重要的任务。由于水利水电工程的自身特点,使得水利水电工程质量管理任务既复杂又繁重。文章对此进行探讨。 1、工程设计中存在问题 1.1项目决策咨询评估有待加强 水利工程建设项目评估是政府对项目决策的重要依据,只有咨询评估的合理可行,才能避免项目的盲目性和决策失误。但中小型水利工程很少组织可行性论证,工程建设常常不合理或不规范。国家或水利部已经出台了一系列法律法规、技术标准和规范,但很多水利基层单位和够人并没有去实施。 1.2工程前期勘测设计的深度不如大型工程,设计不规范 某些个别水利水电工程建设项目的项目规划书、可行性研究报告和初步设计文件,由前期工作经费不足,规划只停留在己有资料的分析上,缺乏对环境、经济、社会水源配置等方面的综合分析。而设计单位普存在资质低、设计水平低、施工图不规范、图纸错误较多、结构不符合实际,设变更随意性大等问题。设计人员施工经验差,未考虑施工工艺和施工能力,考虑计规范较多,考虑施工现实条件较少,造成设计与施工的衔接有一定困难。有些地方由于财政困难常难以垫付足够的前期勘测设费,待立项后有了资金又急于上马,没有足够的时间与足够的经费进行前期勘测作,导致水利水电工程的前期勘测设计深度不够。有的项目更是由于政府的行干预匆忙上马,根本没有进行勘测设计等。 2、工程施工材料管理中存在问题 2.1原材料的质量问题 混凝土工程使用的水泥、粉煤灰、外加剂等属厂家生产产品,其砂石骨料通常使用坝址附近河床开采的砂石料或开采块石料加工制成品料。目前,有的厂家出厂的产品未达到国家标准,是伪劣产品,有的工程砂石骨料质量也存在一些问题,但因工程施工急需,只得“凑合”使用,造成混凝土质量不稳定。水利水电工程使用的钢筋、钢材及止水材料等也发现一些伪劣产品,原材料存在的质量问题将给工程运行安全留下隐患。 2.2施工中的问题 水利水电工程建设过程中,从建筑物基础开挖、基岩灌浆处理到混凝土浇筑(土石坝体填筑),金属结构及机电设备安装,有的工程施工过程中未能按照水利部、电力部部颁有关施工技术规范,严格控制每道施工工序的质量,出现的问题较多。例如,建筑物基础开挖施工中,有的承包单位为抢施工进度,不按技术要求进行控制爆破,造成基岩面爆破裂隙较多,起伏差较大,增加了基岩面整修工作量和混凝土回填工作量;混凝土浇筑施工过程中,未按混凝土施工技术规范严格施工工艺,出现入仓混凝土骨料分离,振捣不密实、漏振,致使层面结合不好,有蜂窝、架空现象。低温季节浇筑混凝土,未按设计要求进行保温,高温季节浇筑混凝土,未按设计要求采取温控措施,致使混凝土裂缝较多,增加了补救处理工作量。土石填筑施工质量存在填料不合要求的未能严格按照施工规范进行分层碾压等间题。 2.3承包单位偷工减料引起的质量问题 有的工程施工单位层层转包,由于转包单价偏低,承包单位就搞偷工减料,为欺骗监理单位,就不择手段造假资料蒙混过关。例如某工程基础帷幕灌浆施工中,就发现有的承包单位改变水泥浆配比,降低压力灌浆,伪造灌浆施工记录资料。这种现象在隐蔽工程施工中较为普遍,严重影响了建筑物基岩固结灌浆和防渗帷幕灌浆质量,将给工程安全运行留下隐患。 2.4金属结构及机电设备的问题 有的工程金属结构加工制造工艺粗糙、焊接质量不良,安装误差较大等质量问题,造成闸门漏水严重,金属结构构件不能使用,需进行返工处理,影响了工程建设工期。机电设备存在着伪劣产品,不能正常使用,经常需要更换,给工程造成损失。 3、质量控制中存在问题 3.1水利水电项目专业多、项目多、而单项工程量多 这从建设管理的角度来看,具有另一种难度。若使用先进的大型设备,由专业队伍进行施工,工程成本不能保证,若改用简化的办法,非专业队伍来施工,其质量就难以控制保证。 3.2水利水电工程一旦发现早期失控,为弥补损失而赶工,将严重地影响质量控制工作 在一些工程招投标中,压低临时建设费、不可预见费等,致使施工单位在经济上十分被动。这点也是水利水电工程出现许多分包,甚至“隐性转包”的重要原因。包工队以更低单价拿到工程之后,经常挖空心思偷工减料、弄虚作假,给工程质量造成隐患。 3.3施工单位现场管理力度不力,质保体系不健全,挂靠资质现象严重,施工水平低 项目部管理模式多是公司管理层加包工头,施工队伍设备投入少、技术水平低。施工主要技术工人及工程师配置不足,施工的主要核心管理网络不完善,缺少专业的相对固定的施工班组,造成施工组织的杂乱无章、低级错误不断。 例如:某工程局以低价中标一小型水电项目,中标后,该工程局为节省施工成本,只派了几十个施工管理人员进行施工现场,基本没有大的施工设备进场,同时引入多家分包队伍,施工过程中大多是以包代管,一个大约7000万的工程,进行了层层分包,最多时竟达到四层分包,进入施工工地的分包队伍多时达20家,工地上偷工减料的事不断发生,施工过程杂乱无章、低级错误不断,工程质量严重失控本文转自,同时工程进度也严重滞后。后来该工程局意识到事情的严重性,要求与业主谈判,变更部分工程单价,业主见工程失控,只得进行适当的妥协,在这种情况下,该工程局才加大了投入,重新整 顿、清退部分分包队伍,减少分包环节,才使工程建设得以进行下去。 4、工程监督管理中存在问题 4.1项目监督管理水平欠缺 项目法人中的组织机构人员质量意识淡薄,重视工期,轻视质量。项目部人员素质不高,缺少高水平的管理人才,项目管理科学化决策少,相关的技术支持比较少,随意性较大。中小型水利工程主要由地方筹资,采用地方单价都较低,加上资金到位情况比较差,是工程往往不能够按照计划进行,而一些地方矛盾也由于领导的重视不够,在一定程度上严重影响了工程的施工进度。业主对工程质量的重视不够,在口头上说质量第一,而在施工时当质量与进度发生矛盾时,就放弃了质量。 4.2不能严格执行合同 在招投标工作中过分的压低工程造价,工程变更随意性大,不能严格执行合同有关部门条款,不按程序办事,长官意识严重,行政指挥较多。某些工程不能很好地执行合同,而是主观的施工,造成了很严重的后果。 4.3工程管理中的服务意识较差 普遍存在工程前期手续不完备即开工,形成的地方矛盾较多,使施工方疲于处理各种地方矛盾,弱化了质量管理的精力。另外业主对设计及监理工作的过多干涉,对其工作的开展也造成了一定的影响。由于某些工程管理中的服务意识差导致了一些问题的产生。 5、结语 总之,实施质量控制任务的相关人员除了具备良好的专业知识外,还必须正确理解和熟练运用合同条件中有关“质量控制”的条款,就突发事件进行合理地应对。 水利水电论文:水利水电工程基础处理技术的基础研究 水源是所有万物的生命之根,是人类生活和生产中不可或缺的物质,那么人类社会生产和发展中,是必须要不断的适应变化、利用和改善保护水环境的,而且为了不断的生存和发展,采取各种各样的措施对其控制、改造、目的是为了防止各种干旱的自然灾害,人类研究这类的活动使它们成为研究对象,研究的其技术理论知识和方法的体系被称为水利科学,研究其技术为了调控自然界的地下水或是地表水,目标也是为了除害兴利所建筑的工程兵被称为水利工程,所以我国的水利事业会慢慢的随着社会的生产力的快快速发展而兴起,这一现象已经成为了人类生活稳定和保证经济快速发展的重要支柱产业了。 1、水利水电工程基础处理的具体要求 1.1事关建筑物的安危情况,对于水利水电工程中的建筑物来说,其承受的荷载很复杂、运行的不利的因素很多,地基与基础是非常关键的,而且对于新闻报到中出现的一些事故,大部分都是由于地基不稳、险情来导致的。 1.2施工技术非常的复杂,前期的工作是非常重要的,水工建筑物的地基地址条件是具有复杂性和多样性的,而且建筑物的上面结构分布也是多样和复杂的,所以,地基的基础处理过程中也是多样复杂的,想要避免和减少错误的产生,减少损失,在地址勘察方面必须要工作作细,在进行施工之前,提前做好查探和现场试验的工作。 1.3对于隐蔽的工程方面质量的保证是关键,地基基础施工技术是属于隐蔽性的施工,在工程结束后很难进行直观的质量检查和检测,导致质量问题没办法马上发现,只能在建筑物在运用使用的过程中问题才会慢慢浮现,如果出现施工质量问题,返修和修补很困难,所以,建议在施工中一定要充分的做好质量检查和控制。 1.4必须要严格的按照地基与基础的施工图纸的要求来进行施工,同时还要具备相关的质地勘察报告、技术文件和了解施工现场的具体环境的情况。 1.5由于水工建筑物的施工工期短,在建设中一般都是在枯水期间进行施工,这样的情形下导致施工工期是非常紧迫的,而且施工过程中干扰的加大,必须要进行周密的调动和安排整个施工过程,因此,建议在施工过程中尽量使用功效高的施工方案和机械进行作业。 2、地基处理技术 2.1水利水电基础施工的新方法 一方面针对浅的基础情形,沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线,最后并逐一的展开作业,对于地下水位、排水系统的降低和建造,都必须结合施工现场的地址情况和挖方的尺寸等方面进行施工,这样就可防治地基的结构能够完好,另一方面必须要保证地基与基础的硬度能够承受建筑物上面的全部荷载结构,就必须要满足基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力为前提的,为了确保地基稳定,必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内,这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。 2.2软土地基处理的办法 2.2.1挖除置换方法。这种挖除置换方法是将水工建筑物基础底面之下规定范围之内的一些软土层将其挖除,之后再将散粒材料进行换填回去,但是注意换填的材料必须是达到要求的质量,是具有无侵蚀性及低压缩性的,里面回填的材料可以是灰土、沙石、煤渣等等。 2.2.2重锤夯实法。这种方法是带有自动自动脱钩装置的履带式起重机,其原理是将重锤吊起到高空的一定程度之下,让脱钩子自行回落,这时候利用回落的冲击将土夯实。 2.2.3排水固结方法。为了更好的提高软土地基的承载力量,也可以采用人为的处理办法,使地基表层或内部形成水平或垂直排水通道,在自重或外荷作用下,加速排水和固结,从而提高强度。 2.2.4混凝土灌注桩:在软土地基上采用混凝土灌注桩支撑上部结构的荷载,提高承载力。 2.2.5振动水冲法。振动水冲法是用一种类似插入式混凝土振捣器的振冲器,在土层中进行射水振冲造孔,并以碎石或砂砾桩,达到加固地基的一种方法。 2.2.6旋喷法。旋喷法是利用旋喷机具建造旋喷桩以提高地基的承载能力。 2.2.7旋喷法。此种措施在于防止地基渗水,具体操作措施为:当旋喷机的特殊喷嘴进行预先放置于土层的预定结构中,然后缓缓的将喷嘴提升,此时喷嘴内就会产生高压,在高压的作用下,水泥与固化浆液与土体之间的结合将会更为紧密,进而能够达到提高地基强度与密度的作用,从而有效的控制了地基渗水问题。 2.2.8振动水冲法。这种方案基本和换土的方法比较接近,在实际的操作过程中的具体措施是来利用振冲器的作业原理在原来已完成的地基基础上在进行二次打孔作业,之后再借用相关的填充物急性回填,最后在对地基进行夯实,最终促使地基更加的坚实、强度更加的稳固。 3、结束语 通过以上阐述的观点可以看出,在水工建设施工的规程中,地基的处理技术就是整个工程的生命线和关键点,一旦地基出现任何问题,都将会造成一定的经济损失,所以,必须要充分的认识到地基的处理在整个工程中起到的重要性,必须要给予高度的重视,必须要在施工前做好一切相关的准备工作,在施工中严格的按照图纸和相关的技术文件上的规定进行操作,以此来确保整个建筑物的稳定性和质量,地基的处理技术已经成为行业内永恒的值得研究的课题。 水利水电论文:水利水电工程建筑 摘要:兴水之利,谓之水利;利水之力,建二次能源,称水电;坝、渠道、隧洞、水电站等为体现人类改造自然,开发水利水电的水工建筑物。 关键词:水利 水电 水工建筑物 前言 人类社会发展到今天,资源变得如此的稀缺性。从发现资源到开发资源到资源的枯竭。我们不得不反思“为什么是这样子?”,答案很明确资源是有限的,而人类的需求是无限的。我们要寻找循环的、清洁的、环保的资源是社会发展的永恒的指南针。 水,作为万物之源是如此的珍贵。从原始社会到现代社会,事实证明,人类的力量是弱小的,但人类的智慧是强大的。中国作为一个古老而文明的国家,从古到今在水利水电世界上都作出了突出的贡献。例如:京杭大运河、都江堰水利工程、引滦入津及正在建设的南水北调等;水电有葛洲坝、刘家峡、小浪底、二滩、三峡等。 中国,作为一个地形地质复杂(几乎包括世界所有种类的地形地质)。同样中国也是一个灾难重重的国度——自然灾害频频发生,如旱、涝、泥石流、地震等。人类发展的历史也是人类改造自然的历史。 实现资源的最优配置是我们共同的愿望。此时同时,神州大地将崛起体现人类意志的标志性上午建筑。随着人类对资源的无限需求,作为属水电工程建设的每一个人都是一种挑战(自然、地形、地质、气候更加的复杂,交通不便,将付出更大的代价)。然而,我们有信心有进步才有发展,有发展才可以让我们腾飞在蔚蓝色的天空之上。 作为普通人接触的水电工程是看得见摸的着的东西,实际上它是表面的、肤浅的。而本质的灵魂的东西才是它本身最伟大的世界。 萌芽篇 我是一点,小小的一点。何为“海”,海纳百川,分开则为水与每。也就是我要每天与水接触;“长”则表示为时间的概念。我出生于一个交通不发达,电力紧张的地方。人们对水的需求变得怨天尤人。大自然是无情的是随机的不会依照人类的意志来执行每一次命令。 我只相信一点,聚点成线,聚线成面,聚面成体。 理论篇 我是于2000年进入四川电力学院的,当时我的选择是水工。从小我对水利水电方面就产生很大的兴趣,我有时感觉我应该属于这个世界的一样。我愿用一生来在这个世界行走飞翔。 在这里,我真正的寻找到了自己的天堂,这里条件很好。有很多实验室,里面有许多的仪器、模型,了解到水工历史的具体体验。 那时,老师给了我很多关心和机会,我非常的感谢我的父亲及所有关心我的人,他们在我最需要的时候帮了我,给我勇气面对任何困难,并战胜它。 本人以施工放来对水电工程的一点理解。 第一章 土石坝施工 土石坝包括各种碾压式土坝、堆石坝和土石混合坝。土石坝具有就地取材,对坝基地质条件要求不高,结构简单节约三材和易于施工等优点。随着大型高效机具的采用,坝体防渗结构和材料的改进,施工人数的大量减少,施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等,为土石坝的发展开辟了广阔前景。当今国内外不仅中低坝广泛采用土石坝,而且兴建的高土石坝也也来也多。砼面板堆石坝的经济性和快速施工,已成为坝工建设中具有很强竞争力的一种新坝性,更是使土石坝“锦上添花”。 第一节 料场规划 土石坝施工中,料场的合理规划和使用,是土石坝施工中的关键技术之一,它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价,甚至还会影响到周围的农林业生产。 施工前,应配合施工组织设计,对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计划。使各种坝料有计划、有次序地开采出来,以满足坝体施工的要求。 选用料场材料的物理力学性质,应满足坝体设计施工质量要求,勘探中的可供开采量不少于设计需要量的2倍。在储量集中繁荣主要料区,布置大型开采设备,避免经常性的转移;保留一定的备用料场(为主要料场总储量的20%~30%)和近料场,作为坝体合龙以及抢筑拦洪高程用。 在料场的使用时间及程序上,应考虑施工期河水位的变化及施工导流使上游水位抬高的影响。供料规划上要近料、上游易淹料先用;远料,下游不淹料后用。含水量高料场夏季用;含水量低料场雨季用。施工强度高时利用近料,强度低时利用远料,平衡运输强度,避免窝工。对料场高程与相应的填筑部位,应选择恰当,布置合理,有利于重车下坡。作到就近取料,低料低用,高料高用;避免上下游料过坝的交叉运输,减少干扰。 充分合理地利用开挖弃渣料,对降低工程造价和保证施工质量具有重要的意义。作到弃渣无隐患,不影响环保。在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡,作好土石方的调度规划,合理用料。料场的覆盖剥离层薄,有效料层厚,便于开采,获得率高。减少料物堆存、倒运,作好料场的防洪、排水、防止料物污染和分离。不占或少占农业耕地,作到占地还地、占田还田。 总之,在;料场的规划和开采,考虑的因素很多而且又很灵活。对拟定的规划、供料方案,在施工中不合适的即使进行调整,以取得最佳的技术经济效果。 第二节 土石料开挖运输 土石坝施工中,从料场的开挖、运输,到坝面的平料和压实等各项工序,都可由互相配套的工程机械来完成,构成“一条龙”式的施工工艺流程,即综合机械化施工。在大中型土石坝,尤其在高土石坝中,实现综合机械化施工,对提高施工技术水平,加快土石坝工程建设速度,既有十分重要的意义。 一、开挖运输方案 坝料的开挖与运输,是保证上坝强度的重要环节之一。开挖运输方案,主要具坝体结构布置特点、坝料性质、填筑强度、料场特性、运距远近、可供选择的机械型号等多种因素,综合分析比较确定。土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种。 1.正向铲开挖,自卸汽车运输上坝 正向铲开挖、装载,自卸汽车运输直接上坝,通常运距小于10km。自卸汽车可运各种坝料,运输能力高,设备通用,能直接铺料,机动灵活,转弯半径小,爬坡能力较强,管理方便,设备易于获得,在国内外的高土石坝施工中,获得了广泛的应用,且挖运机械朝着大斗容量、大吨位方向发展。在施工布置上,正向铲一般都采用立面开挖,汽车运输道路可布置成循环路,装料时停在挖掘机一侧的同一平面上,既汽车鱼贯式地装料与行驶。这种布置形式,可避免或减少汽车的倒车时间,正向铲采用60°~90°的转角侧向卸料,回转角度小,生产率高,能充分发挥正向铲与汽车的效率。 2.正向铲开挖、胶带机运输 国内外很多水利水电工程施工中,广泛采用了胶带机运输土、砂石料。国内的大伙房、岳城、石头河等土石坝施工,胶带机成为主要的运输工具。胶带机的爬坡能力大,架设简易,运输费用较低,比自卸汽车可降低运输费用1 /3~1/2,运输能力也较高,胶带机合理运距小于10km,胶带机可直接从料场运输上坝;也可与自卸汽车配合,作长距离运输,在坝前经漏斗由汽车转运上坝;与有轨机车配合,用胶带机转运上坝做短距离运输。目前,国外已发展到可用胶带机运输块径为400~500mm的石料,甚至向运输块径达700~1000mm的更大堆石料发展。 3.斗轮式挖掘机开挖,胶带机运输,转自卸汽车上坝 当填筑方量大,上坝强度高的土石坝,料场储量大而集中,可采用斗轮式挖掘机开挖,它的生产率高,具有连续挖掘、装载的特点,斗轮式挖掘将料转入移动式胶带机,其后接长距离的固定式胶带机至坝面或坝面附近经自卸汽车运至填筑面。这种布置方案,可使挖、装、运连续进行,简化了施工工艺,提高了机械化水平和生产率。石头河土石坝采用DW-200型斗轮式挖掘机开采土料,用宽1000mm、长1200余m、带速150m/min胶带上坝,经双翼卸料机于坝面用12t自卸汽车转运卸料,日强度平均达4000~5000m^3,最高达10000m^3(压实方)。美国圣路易土石坝施工中,采用特大型斗轮式挖掘机,开采的土料经两个卸料口轮流直接装入100t的底卸汽车运输,21个工作小时装车1000车,取土高度12m,前沿开挖宽度18.3m。 4.采砂船开挖,有轨机车运输,转胶带机(或自卸汽车)上坝 国内一些大中型水电工程施工中,广泛采用采砂船开采水下的砂砾料,配合有轨机车运输。在我国大型载重汽车尚不能充分满足需要的情况下,有轨机车仍是一种效率较高的运输工具,它具有机械结构简单修配容易的优点。当料场集中,运输量大,运距较远(大于10km),可用有轨机车进行水平运输。有轨机车运输的临建工程量大,设备投资较高,对线路坡度和转弯半径的要求也较高。有轨机车不能直接上坝,在坝脚经卸料装置至胶带机或自卸汽车转运上坝。 坝料的开挖运输方案很多,但无论采用何种方案,都应结合工程施工的具体条件。组织好挖、装、运、卸的机械化联合作业,提高机械利用率;减少坝料的转运次数;各种坝料铺填方法及设备应尽量一致,减少辅助设施;充分利用地形条件,统筹规划和布置;运输道路的质量标准,对提高工效,降低车辆设备损耗,具有重要作用。 二.开挖运输机械设备容量确定 分期施工的土石坝,应根据坝体分期施工的填筑强度和开挖强度来确定相应的机械设备容量,可按qd=K*K1*Vd/T*N 式中qd——坝体分期填筑强度,m^3/h;Vd——坝体分期填筑方量,m^3;K——施工不均匀系数,可取1.2~1.3;K1——考虑沉降,削坡、损失等影响系数,可取1.15~1.2;T——分期时段的有效工作日数,d;按分期时段的总日数,扣除节假日、降雨及气温影响可能的停工日数,即为有效工作日数;N——每日的工作小时数,以20h计。坝体分期施工的开挖强度qc(m^3/h)为 qc=K2*qd*rd/rn 式中 K2——开挖及运输中的损失系数,可取1.05~1.10;rd——土料的设计干表观密度,t/m^3;rn——土料的天然干表观密度,t/m^3。 满足上坝填筑强度要求的挖掘机数量Nc为 Nc=qc/Pc 式中 Pc——一台挖掘机的生产率,m^3/h。 满足上坝填筑强度要求的汽车总数量Na为 Na=qc/Pa 式中 Pa——一辆汽车的生产率,m^3/h 。配合一台挖掘机所需的汽车数量n,其总的生产率应略大于一台挖掘机的生产率,因此应满足nPa Pc。 为了充分发挥自卸汽车的运输效能,应根据挖掘机械的斗容选择具有适当斗容量(或载重量)的汽车。挖掘机装满一车斗数的合理范围应为3~5斗,通常要求装满一车时间不超过3.5~4min,卸车是不超过2min。 第三节 土料压实 土石料的压实,是土石坝施工质量的关键。维持土石坝自身稳定的土料内部主力(粘结力和摩擦力)、土料的防渗性能等,都是随土料密实度的增加而提高。例如,干表观密度为1.4t/m^3的砂壤土,压实后若提高到1.7t/m^3,其抗压强度可提高4倍,渗透系数将降低至1/2000。由于土料压实结果,可使坝坡加陡,加快施工进度,降低工程投资。 一.土料压实特性 土料压实特性,与土料自身的性质,颗粒组成情况、级配特点、含水量大小以及压实功能等有关。 对于粘性土和非粘性土的压实有显著的差别。一般粘性土的粘结力较大,摩擦力较小,具有较大的压缩性,但由于它的透水性小,排水困难,压缩过程慢,所以很难达到固结压实。而非粘性土料则相反,它的粘结力小,摩擦力大,具有较小的压缩性,但由于它的透水性大,排水容易,压缩过程快,能很快达到压实。 土料颗粒粗细作成也影响压实效果。颗粒愈细,空隙比就愈大,所以含矿物分散度愈大,就愈不容易压实。所以粘性土的压实干表观密度低于非粘性土的压实干表观密度。颗粒不均匀的砂砾料,比颗粒均匀的细砂可能达到的干表观密度要大一些。土料的含水量是影响压实效果的重要因素之一。用原南京水利实验处击实仪(南实仪)对粘性土的击实试验,得到一组击实次数、干表观密度与含水量的关系曲线。 非粘性土料的透水性大,排水容易,压实过程快,能够很快达到压实,不存在最优含水量,含水量不做专门控制。这是非粘性土料与粘性土料压实特性的根本区别。压实功能大小,也影响着土料干表观密度的大小,击实次数增加,干表观密度也随之增大而最优含水量则随之减小。说明同一种土料的最优含水量和最大干表观密度并不是一个恒定值,而是随压实功能的不同而异。 一般说来,增加压实功能可增加干表观密度,这种特性,对于含水量较低(小于最优含水量)的土料比对于含水量较高(大于最优含水量)的土料更为显著。 二.土石料的压实标准 土料压实得越好,物理力学性能指标就越高,坝体填筑质量就越有保证。但土料的过分压实,不仅提高了压实费用,而且会产生剪力破坏,反而达不到应有的技术经济效果。可见对坝料的压实应有一定的标准,由于坝料性质不同,因而压实的标准也各异。 (一)粘性土料(防渗体) 粘性土的压实标准,主要以压实干表观密度和施工含水量这两指标来控制。1.用击实试验来确定压实标准;2.用最优饱和度于塑限的关系;计算最大干表观密度;3.施工含水量确定。 (二)砂土及砂砾石 砂土及砂砾石是填筑坝体或坝壳的主要材料之一,对其填筑密度也应有严格要求。它的压实程度与粒径级配和压实功能有密切的关系,一般用相对密度Dr来表示:Dr=(emax-e)/(emax-emin) 式中emax——砂石料的最大空隙比;emin——砂石料的最小空隙比;e——设计空隙比。 在施工现场,对相对密度进行控制仍不方便,通常将相对密度换算成相应的干表观密度rp(t/m^3),作为控制的依据.rp=rmax*rmin/[rmax-Dr(rmax-rmin)] 式中rmax——砂石料最大干表观密度, t/m^3; rmin——砂石料最小干表观密度, t/m^3,设计的相对密度,于地震等级、坝高等有关。一般土石坝,或地震烈度在5读以下的地区, Dr不宜低于0.67;对高坝,或地震烈度为8~9度时, Dr应不小于0.75。对砂性土,还要求颗粒不能大小和过于均匀,级配要适当,并有较高的密实度,防止产生液化。 (三)石渣及堆石体(坝壳料) 石渣或堆石体作为坝壳材料,可用空隙率作为压实指标。根据国内外的工程实践经验,碾压式堆石体空隙率应小于30%,控制空隙率在适当范围内,有利于防止过大的沉陷和湿陷裂缝。一般规定其压实空隙率为22%~28%左右(压实平均干表观密度为2.04~2.24t/m^3)以及相应的碾压参数。 三.压实机械及压实参变数 压实机械对工程进度,工程质量和造价有很大的影响。压实机械的选择原则:应根据筑坝材料的性质、原状土的结构状态、填筑方法、施工强度及作业面积的大小等,选择性能能达到设计施工质量标准的碾压设备类型。如按不同材料分别配置不同的压实机械,就会出现机械闲置的情况。所以确定机械种类和台数时,还应从填筑整体出发,考虑互相配合使用的可能。 1.羊脚碾 羊脚碾的羊脚插入土中,不仅使羊脚底部的土料受到压实,而且使侧向上午土料也受到挤压,从而达到均匀的压实效果。羊脚碾仅适用于压实粘性土料和粘土,不适合压非粘性土。土料压实层在一定深度的范围内,可以获得较高的压实干表观密度,但土体的干表观密度沿深度方向的分布不均匀。羊脚碾的独特优点是能够翻松表面土层,可省去刨毛工序,保证了上下土层的结合质量。此外,羊脚碾还能起到混合土料的作用,可以使土料级配和含水量比较均匀。羊脚顶端接触应力的过大或过小,都会降低碾压效果。 2.气胎碾 气胎碾适用于压实粘土料,也适合于压实非粘性土料,如粘性土、粘土、砂质土和沙砾料等,都可以获得较好的压实效果。气胎碾的充气轮胎,在压实过程中具有一定的弹性,可以和压实的土料同时发生变形,轮胎与土料的接触应力,主要取决于轮胎的充气压力,与轮胎的荷载大小无关。 3.振动碾 振动碾是一种以碾重静压和振动力共同作用的压实机械,较之没有振动的压实机械,土中应力可提高4~5倍,因而它能有效地压实堆石体、砂砾料和砾质土;也可用与压实粘性土和粘土。 4.夯实机械(重锤) 夯板使用于压实沙砾料、砾质土和粘性土,也可用于压实粘土。 第四节 坝体填筑 土石坝的坝基开挖、基础处理及隐蔽工程等验收合格后,就可以全面展开坝体填筑。坝体填筑包括基本作业(卸料、平料、压实及质检)和辅助作业(洒水、刨毛]清理坝面和接触缝处理)。 一.坝面流水作业 土石坝填筑必须严密组织,保证各工序的衔接,通常采用分段流水作业。分段流水作业,是根据施工工序数目,将坝面分段,组织各工种的专业队伍,依次进入各工段施工。对同一工段来讲,各专业队按工序依次连续施工;对各专业队来讲,依次连续地在各工段完成固定的专业工作。进行流水作业,有利于施工队伍技术水平的提高,保证施工过程中人、地和机具的充分利用,避免施工干扰,有利于坝面连续有序的施工。 1.组织流水作业原则 1)流水作业方向和工作段大小的划分,要与相应高程的坝面面积相适应,并满足施工机械正常作业要求。宽度应大于碾压机械能错车与压实的最小宽度,或卸料汽车最小转弯半径的2倍,一般为10~20m;长度主要考虑碾压机械的作业要求,一般为40~100m。其布置形式(A.垂直坝轴线流水;B.平行坝轴线流水;C.交叉流水)。 2)坝体填筑工序,按基本作业内容进行划分(辅助作业可穿插进行,不过多占用基本作业时间),其数目与填筑面积大小,铺料方式、施工强度和季节等有关。一般多划分为铺料和压实2个工序;也有划分为铺料、压实、质检3个工序或铺料、平料、压实、质检4个工序。为保证个工序能同时施工,坝面划分的工作段数目至少应等于相应的工序数目;在坝面较大或强度较低的情况下,工作段数可大于工序数。 3)完成填筑土料的作业时间,应控制在一个班以内,最多不超过一个半班,冬夏季施工为防止热量和水分散失,应尽量缩短作业循环时间。 4)应将反滤料和防渗料的施工紧密配合,统一安排。 2.拟定流水作业程序 1)拟定工序数目n. 2)拟定流水作业单位时间t(h):t=a*T/n式中T--一个班内有效工作时间,h/班;n-- 工序数目;a-- 同一段各工序循环一次所用的班数,一般取1~1.5. 3)计算工作段面积w(m^2):w=q/h*t/T式中q-- 坝体填筑相应高程的松土上坝强度,m^3/班;h-- 每层铺松土厚度,m;T--一个班内有效时间,h/班;t-- 单位时间(h). 4)计算工作段数目m,即:m=S/w 式中S--坝体相应高程的填筑面积,m^2;w--工作段面积,m^2。 若m n时,流水作业不能正常进行,需要进行适当调整,使两者相等。调整途径为合并某些工序以减少n;缩短流水单位时间t以增加m。 二.卸料及平料 通常采用自卸汽车、胶带机直接进入坝面卸料,由推土机平铺成要求的厚度。自卸汽车倒土的间距应使后面的平料工作减少,而且便于铺成要求的厚度。在坝面各料区的边界处,铺料会有出入,通常规定其它材料不准进入防渗区边界线的内侧,边界外侧铺土距边界线的距离不能超过5cm。 为配合碾压施工,防渗体土料铺筑应平行于坝轴线方向进行。 1.自卸汽车卸料 自卸汽车可分为后卸、底卸和侧卸三种。底卸式汽车可边行驶边卸料,但不能运输大粒径的块石或漂石;侧卸式汽车适用运输反滤料及有固定卸料点的运输。自卸汽车上坝的运输线路布置,取决于坝址两岸地形条件,枢纽布置,坝的高低,上坝强度等因素。主要有两种布置方式:一种为汽车自两岸(或一岸)岸坡上坝公路上坝,因此采用由两岸向中央(或一岸想另一岸)进占方式;另一种为汽车沿坝坡“之”字形公路上坝。 (1)土料 当用自卸汽车防渗土料时,为了避免重型汽车多次反复在已压实的填筑土层上行驶,会使土层产生弹簧土、光面与剪力破坏,严重影响结合层的质量,应采取进占法卸料与平料。即汽车卸料方向向前进展,一边卸料,推土机也随即平料,交替作业,汽车在刚平好的松土上行驶,重车行驶坝面路线应尽量不重复。 (2)砂砾料,一般粒径较小,推土机很容易在料堆上平土,因此,可采用常规的后退法卸料,即汽车卸料方向后退扩展。 (3)堆石料 堆石料往往含大量的大块径石料,不仅影响推土机、汽车在卸料上行驶,还容易损坏推土机履带和汽车的轮胎;而且也难以将堆石料散开。可采用进占法卸料,推土机随即平料,这样大粒径块石易推至铺料前沿的下部,细部粒料填入堆石体上部的空隙,使表面平整,便于车辆通行。 2.胶带机上坝布置及卸料 (1)上坝布置 上坝胶带机应根据地形、坝长、施工场地具体条件、运输强度以及施工分期等因素进行布置。布置方式主要有:①岸坡式布置;②坝坡式布置。 (2)胶带机坝面卸料 与铺土厚度或压实工具有关,可适用于粘性土、砂砾料、砂质土。其优点是可利用坝坡直接上坝,不需专门道路,但要配合专门机械或人工散料,随着坝体升高,将经常移动胶带机,一般有以下几种卸、散料方式:①摇臂胶带机卸料、推土机散料;②摇臂胶带机卸料,人工——手推车散料。 三.碾压方法 坝面的填筑压实,应按一定的次序进行,避免发生漏压与超压。防渗体土料的碾压方向,应平行坝轴线方向进行,不得垂直于坝轴线方向碾压,避免局部漏压形成横穿坝体的集中渗流带。碾压机械行驶的行与行之间必须重叠20~30cm左右,以免产生漏压。此外,坝料分区之间的边界也容易成为漏压的薄弱带,必须特别注意要互相重叠碾压。 根据工程实践经验,碾压机械行驶速度大小,对坝料(如粘性土)压实效果有一定的影响,各种碾压机械的行驶速度,一般应通过试验确定。自行式碾压机械的行驶速度以1~2档为宜。羊脚碾、气胎碾可采用进退错距法或转圈套压法两种。 四.结合部位施工 土石坝施工中,坝体的防渗土料不可避免地与地基、岸坡、周围其他建筑的边界相结合;由于施工导流、施工方法、分期分段分层填筑等的要求,还必须设置纵横向的接坡、接缝。所以这些结合部位,都是影响坝体整体性和质量的关键部位,也是施工中的薄弱环节,处理工序复杂,施工技术要求高,且多系手工操作,质量不易控制。接坡、接缝过多,还会影响到坝体填筑速度,特别是影响机械化施工。对结合部位的施工,必须采取可靠的技术措施,加强质量控制和管理,确保坝体的填筑质量满足设计要求。1.坝基结合面;2.与岸坡及砼建筑物结合;3.坝体纵横向接坡及接缝。 五.反滤层施工 反滤层的填筑方法,大体可分为削坡体、档板法及土、砂松坡接触平起法三类。土、砂松坡接触平起法能适应机械化施工,填筑强度高,可做到防渗体、反滤料与坝壳料平起填筑,均衡施工,被广泛采用。根据防渗体土料和反滤层填筑的次序,搭接形式的不同,可分为先土后砂法和先砂后土法。 无论是先砂后土法或先土后砂法,土砂之间必然出现犬牙交错的现象。反滤料的设计厚度,不应将犬牙厚度计算在内,不允许过多削弱防渗体的有效断面,反滤料一般不应伸入心墙内,犬牙大小由各种材料的休止角所决定,且犬牙交错带不得大于其每层铺土厚度的1.5~2倍。 第五节 砼面板堆石坝垫层与面板的施工 一.垫层施工 垫层为堆石体坡面上最上游部分,可用人工碎料或级配良好的砂砾料填筑。垫层须与其他堆石体平起施工,要求垫层坡面必须平整密实,坡面偏离设计坡面线最大不应超过3~5cm,以避免面板厚薄不均,有利于面板应力分布。施工程序:①先沿坡面上下无振碾压数遍,随即将突出及凹陷处加以平整;②然后用振动碾沿坡面自下而上用振动碾压数遍,再次对凹突处进行平整;③在坡面上涂抹三次阳离子沥青乳胶,每涂抹一次用手或机械喷撒一些粒径小于3mm的砂子,并再在坡面上自下向上用振动碾碾压。涂抹沥青乳胶的目的是:用以粘结垫层坡面的松散材料不被振动滚落,可防止雨水对垫层坡面的冲刷,提高垫层的阻水性和使面板易于沿垫层坡面滑移,避免开裂。 二.砼面板的分缝止水及施工 砼防渗面板包括主面板及砼底座。面板砼应满足设计和施工强度、抗渗、抗侵蚀、抗冻及温度控制的要求。1.面板的分缝止水;2.砼面板施工,底座的基坑开挖、处理、锚筋及灌浆等项目,应按设计及有关规范要求进行,并在坝体填筑前施工。砼面板,是面板堆石坝挡水防渗的主要部位,同时也是影响进度与工程造价的关键。在确保质量的前提下,还必须进一步研究快速经济的施工技术,如施工机具的研制、砼输送和浇筑方案的选择、施工工艺及技术措施等方面的问题。 第六节 质量检查控制及事故处理 土石坝施工的整个过程中,加强施工质量的检查与控制,是保证施工质量的重要措施;同时,对施工中出现的质量事故,必须及时地认真处理,确保坝体的安全运用。 一.质量检查控制 施工质量是直接影响坝体土料物理力学性质,从而影响到大坝安全的重要因素。我国在已查明滑坡原因的107座土坝中,因施工质量差而滑坡溃坝的有73座,占68%。土石坝施工中,质量检查控制的项目较多,从坝基的开挖及处理、直到坝体的填筑,都应按国家和部颁发的有关标准、工程的设计和施工图、技术要求以及工地制定的施工规定进行。 二.事故处理 最常见的事故是土石坝的防渗土体发生裂缝、滑坡、坝体及坝基漏水等。 1.干缩、冻融裂缝 干缩裂缝多发生在施工期上下游坝坡或坝顶的填筑面上,其特征是规律性差,呈龟裂状。如不及时处理,将加速水力劈裂或不均匀沉陷裂缝的产生和发展,造成严重的危害。其防止方法是及时做好护坡和保护层。对已出现的裂缝,可视深浅的不同,采用开挖回填或将裂缝全部铲除重新回填处理。 2.沉陷裂缝 由于岸坡过陡或坡率变差大,地基不均匀沉降,黄土湿陷变形,坝体施工期填筑高度过大及坝体压实不够等原因而产生沉陷裂缝。这种裂缝有横向和纵向两种,而以横向裂缝危害更大。对横向裂缝,不论其大小,都应进行严格的处理,防止贯穿坝体漏水失事。如裂缝深度在1.5m以内,可沿缝开挖成梯形断面,应挖至裂缝尖灭后再加深0.2~0.5m。以防止遗漏“多”字形成或“纺锤形”裂缝的存在;在裂缝水平方向的开挖宽度,应延伸裂缝尖灭后再加长1~2m。裂缝开挖后应避免日晒雨淋,防止雨水渗入缝内,回填时要注意新老土料的结合。 3.滑坡裂缝 土坝的滑坡多出现在均质土坝的施工期或初期运行中,据裂缝的不同特点,可分成滑弧形式和塑流滑动两大类。 第七节 雨季和冬季施工 受外界气象环境的影响,尤其是对防渗土料影响更大。雨季会给土料增大含水量;而冬季土料又会冻结成块,都会影响压实效果和施工质量。此外,为了保证坝体的施工速度,降低工程造价,也需要解决好雨季和冬季中的施工措施问题。 一.雨季施工 土石坝防渗体土料,在雨季施工总的原则是“避开、适应和保护”。一般情况下应尽量避免在雨季进行土料施工;选择对含水量不敏感的非粘性土料适应雨季施工,争取小雨日施工,以增加施工天数;在雨日不太多,降低强度大,花费不大的情况下,采取一般性的防护措施也常能奏效。 运输道路也是雨季施工的关键之一。一般的泥结碎石路面,当遇雨水侵泡时,路面容易破坏,即使天晴坝面可复工,但因道路影响了运输而不能即时复工,不少工程有过此教训。所以应加强雨季路面维护和排水措施,在多雨地区的主要运输道路,可考虑采用砼路面。 二.冬季施工 寒冷地区,当日平均气温低于0°C时,粘性土料按低温季节施工。日平均气温低于-10°C时,一般不宜填筑土料,否则应进行技术论证。冬季施工的主要问题在于;土的冻结使土体强度增高,不易压实;而冻土的融化却使土体的强度和土坡的强度和土坡的稳定性降低;处理不好,将使土体产生渗漏或塑流滑动。外界气温降低时,土料中水份开始结冰的温度低于0°C,即所谓过冷现象。1.负温下的土料填筑;2.负温下的沙砾料填筑;3.架设暖棚。 第二章 水工隧洞施工 水工隧洞施工的主要内容是开挖、出渣、衬砌或支护、灌浆工作等。常用的开挖掘进方法为钻孔爆破法,也有采用掘进机直接开挖的。衬砌和支护的型式,常用现浇钢筋砼以及喷锚支护。隧洞灌浆的目的是为了加固围岩或充填衬砌与围岩之间的空隙。 钻爆法开挖掘进的施工过程为测量放线、钻孔、装药、爆破、通风散烟、安全检查与处理、装渣运输、洞室临时支护、洞室衬砌或支护、灌浆及质量检查等。同时还需要进行排水、照明、通风、供水、动力供电等辅助作业,以保证隧洞施工的顺利进行。 上述各项工作,绝大部分是在地面以下,施工场地狭窄的情况下进行的,施工干扰大,劳动条件差,施工组织复杂,安全问题突出。如果遇到不良的地质和水文地质情况,如大的断层和破碎带、大的溶洞和地下暗河、高压含水层等,将严重影响施工进度和安全。正确处理安全、质量、进度和经济的关系,采用有效的机械设备与新的施工技术,加强安全措施,严密组织施工。 第一节 隧洞开挖 一.开挖方式 隧洞开挖方式有全断面开挖法和导洞开挖法两种。开挖方式的选择主要取决于隧洞围岩的类别、断面尺寸、施工机械化程度和施工水平、合理选择开挖方式对于加快施工进度,节约投资,保证施工安全和施工质量均有重要的意义。 (一)全断面开挖法 是在整个断面上一次钻爆开挖成型。在隧洞断面不大,围岩稳定性好,不需要临时支护或局部支护,又有完善的机械设备时,可采用这种开挖方式。全断面开挖上午净空面积大,个工序相互干扰小,有利于机械化作业,施工组织较简单、掘进速度快。但这种方式受到机械设备、地质条件和断面尺寸的限制。全断面开挖又分为垂直掌子面掘进和台阶掌子面掘进两种。 (二)导洞开挖法 导洞开挖法就是先开挖断面的一部分,称为导洞,然后开挖至整个设计断面。这种开挖方式,可利用导洞进一步了解和掌握地质情况,并在扩大开挖时增大爆破临空面,提高爆破效果。根据导洞与扩大部分的开挖次序,有导洞专进法和并进法两种。 根据导洞在横断面位置的不同有下导洞、上导洞、中导洞、双导洞等;1.下导洞开挖法,导洞布置在断面的下部,又称漏斗棚架法;2.上导洞开挖法,对称顶拱掘进法,常用的“上导洞边挖边衬,先拱后墙衬砌法”。 二.导洞的形状和尺寸 导洞一般采用上窄下宽的梯形断面,这样的断面受力条件较好,也便于利用断面底角,布置风、水、电等管线。 三.炮孔布置和装药量计算 (一)炮孔布置 布置在开挖面上的炮孔,按其作用不同为掏槽孔、崩落孔和周边孔等三种。 1.掏槽孔 布置在开挖面中心部位,首先炮出一个小的槽穴,其作用是增加爆破临空面,提高周围炮孔的爆破效果。 2.崩落孔 均匀布置在掏槽孔与周边孔之间,爆破顺序次于掏槽孔,其作用是爆落岩体。崩落孔通常与开挖面垂直,要求孔底落在同一平面上,以保证掘进后的开挖面平整。 3.周边孔 布置在开挖面的四周,一般最后起爆(采用预裂爆破例外),其作用是控制开挖轮廓线。 (二)炮孔数目和深度 隧洞开挖断面上的炮孔总数N,常用下面经验公式估算,即N=k1*(f*S)^1/2式中k1--系数,一个临空面用2.0;f--岩石的坚固系数;S--开挖断面面积,m^2. (三)装药量 隧洞爆破中,炸药用量多少直接影响开挖断面的轮廓、掘进速度、围岩稳定和爆破安全。此外,爆落石块的大小还影响装渣运输。由于岩性质和岩层的构造差别甚大,断面大小、爆落块度及炸药性质也不完全相同,因此装药辆必须经过现场试验确定。开工前,可按下式估算 Q=K*S*L 式中Q--一次掘进中的炸药用量,kg;K--单位炸药消耗量,kg/m^3;S--开挖断面面积;L--崩落孔炮孔深度,m。 四.钻孔作业 钻孔作用在掘进循环时间中占有很大的比重。钻孔的机具有风钻和钻孔台车。 五.装渣运输作业 隧洞装渣和出渣是一项很繁重的工作,约占循环时间的50~60%,也是影响掘进速度的关键。包括装渣和运输两项工作。 六.隧洞临时支护 隧洞在开挖过程中,稳定性差的围岩容易发生坍塌和个别石块跌落,为了确保施工安全,必须对开挖出来的空间进行有效的支护。只有在围岩稳定的情况下,才可以不加临时支护。(分喷锚支护和构架支撑) 七.隧洞开挖的辅助作业 隧洞开挖的辅助作业有通风、防尘、防有害气体、供水、排水、供电、照明等。很明显,这些辅助工作是改善洞内劳动条件和工程顺利进行的必要保证。 八.隧洞开挖循环作业 指在一定时间内,使开挖面掘进一定的深度(即循环进尺)所完成的各项工作。 第二节 隧洞衬砌与灌浆 在现浇砼或钢筋砼衬砌、砼预制块或拱石衬砌、喷锚支护等。 一.隧洞衬砌 现浇衬砌的施工程序与一般水工基本相同,也需要分缝(段)、分块、立模、扎筋、砼运输入仓、振捣密实。 二.隧洞灌浆 隧洞灌浆有回填灌浆和固结灌浆两种。 第三节 隧洞喷锚支护 是采用喷射砼、钢筋锚杆、钢筋网对洞室围岩进行单独或联合支护的统称。 钢筋砂浆锚杆,可在钻孔内先注入砂浆后插入锚杆,或先插锚杆后注入砂浆,待砂浆凝结硬化后即形成钢筋砂浆锚杆。 喷射砼水泥用量较大,而且又掺有速凝剂,所以凝结硬化快,必须加强养护。一般在喷射砼后1~2小时即开始洒水养护,洒水次数一保持砼有足够的湿润状态为宜,养护时间不小于7~14天。 实践篇 云鹏电站引水隧洞开挖及支护。 云鹏电站引水隧洞岩性为长石石英砂岩与灰质粉砂质泥岩互层,进口段岩体完整性较差~很差,其余较好。在地下水位以下,统筹安排化整为零,以新奥法为依据,喷锚支护按期完成任务。 就云鹏电站引水隧洞最乐观的安排是采用隧洞掘进机。其原因为:①在条件适合情况下,掘进速度快,本电站引水隧洞沿线地表自然坡度30~40°,有零星基岩出露,大部分坡表被第四系覆盖,厚度约5m,被5#冲沟口切割,但深度不大,除进、出口段外,隧洞埋深多在15~45m间。 引水隧洞沿线穿过三叠系上统鸟格组上段T3地层,岩性为长石石英砂岩与灰质粉砂质泥岩互层,薄~中厚层状结构岩层产状N60°~70°W,SW∠70~80°,以弱、微风化岩石为主。沿线穿过1条Ⅱ级结构面(F13),3条Ⅲ级结构面(F14、F15、F16),此外层间挤压面较为发育。 隧洞进水口段,地形相对较为平缓,表面坡积层2~4m,全风化底界埋深34.24m,强风化底界埋深60.4m,弱风化底界埋深80.14m,全、强风化层较厚。进水口最大开挖深度约40m,基础地基为强风化岩体,该地段岩层陡倾角向坡外,且强风化岩体结构面松弛,节理连通性好,抗剪强度较底,洞脸边坡稳定条件差,需加强支护处理,除引水隧洞进、出口段岩体完整性较差~很差,其余洞段岩体完整性一般较好。所有洞段均在地下水位以下。 采用掘进机开挖隧洞的速度可比钻爆法快50%以上。 ②开挖洞壁光滑,糙率低,其曼宁糙率系数约在0.0154~0.016之间,更相当于钻爆法不加衬砌洞室糙率系数的一半左右。因此水头损失也比钻爆法所需断面的70%左右。 ③减少支护及衬砌工程量。洞型多为光滑圆形,有利于围岩稳定,对围岩的破坏远小于钻爆法。 ④掘进机采用电力驱动,无爆破后的烟尘废气,而且多数可用电瓶车牵引出渣,无内燃机废气。一般单头掘进可达10~12km,节省施工支洞及进路,缩短了工期。 ⑤对围岩及地面建筑物施工影响较小,不产生爆破需动,对多洞近距离开挖有利。本电站三条隧洞间距仅11m左右。 此起彼伏,尽管掘进机是代表最先进的生产力,但对于现实社会及特殊地区、经济将出现如下缺点:①设备比较复杂,价格较贵,安装费时,对于洞长较短时,采用掘进机并不经济。当洞径为3~4m时,使用掘进机的洞长不宜短于2~3km;洞径若为4~7m,则不宜短于4~5km。而本电站最长引水随洞为272.332m,开挖洞径6~7m;②采用掘进机要求较大的曲率半径,因为整套掘进机机身长度较大,一般达16~20m,加之机后联接的辅助设备限制了转弯半径不能小于150~450m;③采用掘进机施工,洞径变化不能太大,掘进机直径目前可由1.2m到12m,对于一定的掘进机设备,其洞径变化不能大于+-10%;④岩石条件合适时才能发挥掘进机的效能。实践证明,坚硬多节理的岩体对掘进机工作不利,速度减慢,刀具磨损严重。在这方面,本工程满足要求;⑤运输及维修工作较复杂,其设备大、长、重,对运输及维修有特殊要求;⑥初期设备投资大,国外开挖洞径为2.4m隧洞,掘进机施工费用为钻爆法的88%,但设备费为钻爆法的3~4倍左右。 据本工程地形、交通不能满足要求。因此,本工程放弃了掘进机,而采用钻爆法。 第一章 钻爆开挖 通过钻孔、装药、引爆炸药而破碎岩土介质的地下隧洞的开挖方法,称钻爆法。 地下隧洞钻爆开挖施工前一般须作好以下工作:1.详细了解、分析地质情况,作出洞线方向岩体质量评价及等级划分,掌握洞线方向岩体结构产状,如断层节理、破碎带等地质缺陷的性质;2.据凿岩机械、爆破器材性能条件选择开挖方法;3.开挖断面上(工程界称掌子面)的钻孔布置,包括孔数、深度、方位,不同类型钻孔参数的设计;4.装药量、装药结构的设计。 本电站引水隧洞分上平段、下平段、中间斜井段,其钻爆开挖方法亦有不同。 一.平洞段开挖 其开挖方法的选定,主要是依据地质条件,断面大小,施工机械的作业高度和范围。据本工程实际情况采用全断面开挖法,就是在整个设计断面上一次钻爆实现一个进尺的开挖方法。特点是施工净空大,可布置大型高效施工机械,便于机械化施工,施工组织比较简单。对于一个进尺深度的岩体爆破而言,炸药用量多于分部开挖的用量,因此爆破震动的相对也较大,但完成一个进尺深度的开挖需要多次钻爆,对围岩的扰动次数增多。 全断面开挖之后,如支护不及时,则围岩变位往往较大,因此对中软质且裂隙发育的岩体的围岩稳定不利;若能采取科学合理的技术措施,严格遵循开挖与支护协调进行,在中软质岩体中进行较大断面的全断面开挖,也是可行的。 全断面开挖对洞轴线方向岩体性状的预见性较差,这就要求事先做好地质勘测工作。 二.斜井开挖 斜井的开挖一般分为两类:正挖法(即自上而下开挖法)和反挖法(即自下而上开挖法) 第二章 支护 我们进行开挖破坏了岩体,使围岩的应力集中。唯一的办法用更强的强度、稳定性、刚度的材料去抗消这种应力,使它达到新的平衡。 事实证明,除了围岩的表层支护,还需要深入岩体(内部)如:锚杆、灌浆等。 隧洞在开挖过程中,稳定性较差的围岩容易发生坍塌和个别石块跌落,为了确保施工安全,必须对开挖出来的空间进行有效的临时支护。只有在围岩稳定的情况下,才可以不加临时支护。 临时支护可分为喷锚支护和构架支撑两类。出特殊情况外,应优先选用喷锚支护。本工程用的是钢支撑,钢支撑适用于破碎而不稳定的岩层,它能承受很大的山岩压力、耐久性好、所占空间小。钢支撑可以多次,也可以留住永久性衬砌中不再撤除。(本工程采用后者) 第三章 总结 物质世界是灵活多变的东西,隧洞的开挖与支护同样如此。不断的探索和寻找新的、安全、经济、快捷的施工方案是我们共同的希望。 立志篇 昨天,我也许在理论世界取得了一点薄绩,但从今天开始一切从零开始。时间在前进,思维方式也应该前进。我们每个人就是一个局域网,我们共同的目标是Internet。 忘记昨天,把握今天,开创未来。努力实现理论逻辑向实践逻辑过渡,不断的提升自己的经验值。 成功是我唯一追求的目标,在没有成功之前我决不退缩。尽管前面有许多黑色,但我相信黎明就在前面。 欲于意志作为指南针,以务实的铁器时代为信念,明天一定是黎明(意志——生命的永恒动力)。 水利水电论文:水利水电工程施工成本控制的探讨 摘要:水利水电建筑承包市场竞争激烈,施工企业的利润空间越来越小,这就要求施工企业不断提高项目管理水平。施工成本控制就是重要的途径。施工成本控制必须按照科学的实施步骤,以合同施工成本、预算定额或企业实物消耗定额作为标准来约束实际的施工成本支出;处理好施工成本和控制费用间的关系;做好企业定额、材料管理和原始记录制度等施工成本控制的基础工作。 关键词:水利水电工程 施工成本控制 施工企业 项目管理 1引言 我国的水利水电工程建设管理体制自80年代初期实行改革以来,在建立以项目法人制、招标投标制和建设监理制为中心的建设管理体制上,在推广以应用FIDIC合同条款为核心的工程管理模式上,取得了一系列较大的成绩。然而,我们必须清醒地看到:我国现行的水利水电建筑承包市场运行还远不够有序和规范;业主单位在此市场条件下占有绝对的市场主动权,影响了施工承包合同的公平性和公正性;同时,施工企业改革时期各种显现的矛盾迫切需要施工合同来缓解,所以,施工企业为迎合业主单位取标的意向,普遍低价投标以增加中标的机会(在一些由地方投资的中小型工程上,甚至出现了中标价低于成本价的现象)。在此情况下签订的施工承包合同,施工企业若按常规的施工工艺和项目管理方法,必将难以获得理想的利润额,甚至连预期的亏损都很难弥补。 成本控制是项目管理的核心。水利水电工程施工承包合同中,成本可分为两部分:施工成本(具体包括直接费、其他直接费和现场经费)和经营管理费用(具体包括企业管理费、财务费和其他费用),其中施工成本一般占合同总价的70%以上,所以,施工成本是成本控制的主要内容。通过施工成本控制,可以促使项目节约费用,降低成本支出;可以分析和考核人工、材料和施工机械计划消耗情况,挖掘降低施工成本的潜力;可以为企业投标和经营管理提供决策和预测的依据。然而,在实际的水利水电工程项目管理中,施工成本控制是相当复杂的。因为水利水电工程一般施工周期长,投资规模大,技术条件复杂,产品单件性鲜明,不可能建立和其他制造业一样的标准成本控制系统;而且水利水电工程项目管理机构是临时组成的,施工人员中民工较多,施工区域地理和气候条件一般又不利,这使有效地对施工成本控制变得更加困难。但水利水电工程施工毕竟有其内在的规律,只要我们科学地组织和规划,采取适当的控制标准,严格地按规章实施,施工成本控制会取得良好的效果。在此需特别说明的是,施工成本的控制必须以不影响工程质量和安全为前提。 2施工成本控制的实施步骤 2.1制定施工成本控制的标准 根据施工承包合同的类型和施工企业的管理水平,采取合适的施工成本控制措施,制定可行的控制标准。这个过程是整个施工成本控制的关键,其工作质量的高低直接决定着施工成本控制的效果,甚至影响整个工作的成败。 2.2对施工过程进行记录 记录应建立在仔细观察的基础上,对记录的内容要求详细又完整。它涉及到人工、材料和施工机械的消耗量、施工工艺、现场管理、工作面情况、场地布置和施工准备等项目;也包括资源的数量、类别,人工和施工机械进退工作面的时间、休息或闲置时间,以及设备的保养、维护时间等内容。这一过程是施工成本控制的基础。 2.3对记录的内容进行整理和分析 用科学的统计方法对记录的内容进行加工处理,使之系统化、条理化,并对原始资料仔细地审核,对整理的资料进行事后的结构性、及时性、计算和逻辑检查,使成果成为能反映施工和管理水平特征的资料。然后用适当的控制标准与整理的资料相比较,并结合实际施工和管理中的情况,撰写出施工成本统计分析报告,对经验和教训进行总结。 2.4落实报告中的措施 即对报告中成功的经验进行广泛地推广;对存在问题的环节及时地监督改正。 3施工成本的控制标准 3.1合同施工成本控制标准 合同施工成本控制标准是以施工承包合同中的施工成本作为项目实际施工成本的控制标准。由于这套标准以合同为基础,适用性较强,在很多项目管理中被使用。合同价作为限制成本价,经常被切块或按工序进行分解,以切块价和工序单价为各施工队和部门的承包指标。这种倒逼的方法将施工成本控制在一个“封闭”的范围内,迫使各核算主体都自觉地采取适当的手段降低单位施工成本。但由于市场恶性竞争或施工企业投标中熟练使用一些技巧(如不平衡报价),使整个合同中或某些单价的施工成本低于施工企业相应的实际施工成本,造成核算主体在施工和管理方面虽然付出极大的努力,可承包指标却是一个无法降到的目标。这种情况下合同施工成本作为标准发挥的作用将极其有限。为此,一些施工企业在中标后即对施工承包合同进行综合评价和单价平衡,以调整后的可行价作为实际施工成本控制的标准(这种做法有时会造成较大的工作量)。 3.2预算定额控制标准 预算定额控制标准是从水利水电工程造价主管部门代表国家或地方政府颁布实施的统一预算定额作为项目实际施工成本的控制标准。由于它反映的是本行业的平均水平,即使施工企业在投标和项目管理时对其作出一定调整,也不能准确地反映具体单位的施工技术和管理水平。一般来讲,当前的市场竞争价大大低于预算定额编制价,纯粹按照预算定额水平作为标准进行施工成本控制的实际意义并不大。但是,我国当前的水利水电工程建设仍是以国家投资为主,工程的建设管理体制不够健全,专业的咨询市场还不够发达,在这种情况下,预算定额是国家对工程造价合理与否判断的重要依据,建设单位也必然以此来控制工程造价;同时,对一些施工承包合同价低于成本价或大大高于市场价,而施工企业又没有可参照的企业定额的合同工程,将不得不选择预算定额作为施工成本控制标准。所以,一些施工企业在预算定额的基础上予以调整,以调整后的实物消耗量作为控制标准。它在一定程度上反映了我国水利水电工程造价管理体制变革时期的客观情况,但随着我国水利水电工程造价管理体制的不断发展,在大型施工企业中这套控制标准正逐步被企业定额所代替。 3.3企业实物消耗控制标准 企业实物消耗控制标准是以施工企业自身的施工技术和管理水平编制出的实物量消耗定额作为项目实际施工成本的控制标准。企业中标后,根据工程的实际情况和企业实物量定额对合同价进行调整,并以此标准对项目总的盈亏情况和单价盈亏情况予以评价,将其作为各施工队和部门盈利或减亏的承包依据。企业实物量消耗定额在项目管理和投标中的应用,一定程度上反映了水利水电建筑承包市场由自由竞争向垄断竞争的迈进,也说明了项目管理和企业决策由经验型向科学型过渡。但是,企业实物量消耗定额的编制是一项工作量大、持续时间长、涉及范围广、技术条件复杂的系统工程,要有一定的人力、物力、财力、技术和较高的管理水平作保障,并不是一般中小型水利水电施工企业能够做好的。 4施工成本与控制费用的关系 很显然,施工成本的控制措施越多越严,控制费用的支出也就越多。措施越多越严,措施的制定、实施、监督和修改就需要投入更多的资源,控制费用的支出也就越多;同时,施工成本控制标准不同,也对控制费用的支出有着不同的影响。前述的三种施工成本控制标准从制定到根据分析报告所采取的措施,每一步都会花费一定的费用;在同一施工措施同一控制程度情况下,对施工成本控制的实际步骤第一步而言,预算定额标准的制定费用最低(因为施工企业一般在预算定额的基础上,对定额中人工和施工机械的效率按一定的经验值进行调整),而企业实物量消耗定额最高(因为它包括了编制定额的成本摊销费、定额调整发生费、定额维护、管理和改进摊销费等);从第二步到第四步,不论何种标准,都是对整个工程项目施工和管理活动的记录、整理和分析,费用支出应该相差不大。 那么,是不是施工成本措施越多越严就越好呢?由图1可以看出:在控制措施不断地增多和加严的过程中 ,开始时施工成本的减少远远大于控制费用的支出,项目总成本在不断下降;当控制到一定程度后,施工成本的减少将小于控制费用支出,项目总成本开始上升。工程总成本的最低点为收支平衡点,也是施工成本控制的最优点。当然,工程项目一般并不能够提供准确而又可靠的这类曲线,也就无法确定实施的措施。但是,对每一个项目而言,项目经理可根据经验和数据进行分析判断,合理地掌握施工成本的控制度,使其尽量接近收支平衡点。 5做好施工成本控制的基础工作 5.1编制适用的企业定额 以企业定额来进行成本控制,是水利水电工程造价管理体制和投标市场竞争对施工企业的客观要求。企业实物量消耗定额是企业定额的最重要组成部分,它是企业在自身的水平上充分考虑了人的积极因素,在施工强度、质量以及人工、材料、施工机械等方面规定所能达到的标准。编制先进而又可行的工时(工日)、材料单位耗量、台时(台班)等项消耗定额,是成本计划,考核、分析施工消耗水平的重要依据。有了定额,才能据以审核各项消耗是否合理,是否节约,借以控制不必要的施工消耗,因此,规模企业必须建立、健全定额管理制度。随着新的施工技术、新的建筑材料、新的施工工艺和新施工设备在施工中的应用,施工企业的施工技术和管理水平必将不断提高。所以,为了准确掌握企业的竞争实力,施工企业必须及时地对内部定额进行修订,使其在日益激烈的市场竞争中处于有利的位置。 5.2加强材料管理 材料费(含配件)是施工成本最主要的组成部分,对材料费的控制是施工成本控制的重要内容。凡材料物资的收发、领退以及不同核算主体间的内部转移,都要经过清点和填制必要的凭证,并经一定的审批手续,以防止乱领、乱用。施工现场的材料物资要按规定及时地盘点、清查,防止积压浪费、变质和贪污盗窃;严格按施工工艺流程的要求进行施工,尽量避免由于施工不当造成工程质量缺陷,从而减少返工的材料费损失;另外,材料的质量管理也直接决定着施工成本。材料在使用前必须严格按施工承包合同的要求进行检查,合格的才能进入工地,坚决杜绝因使用不合格材料而造成返工和增加补救措施费用。 5.3制定健全可行的原始记录制度 原始记录是反映施工和管理活动的原始资料,是进行成本预测、成本控制、消耗分析和施工索赔的重要依据,是施工成本控制最基础的工作。所以必须为原始记录提供健全可行的技术保障制度和管理制度。记录人员要与合同、技术、施工、劳资和设备等部门充分协调,认真制定科学易行、讲究实效的原始记录技术保障制度,使原始资料即能达到施工成本控制的要求,又能满足其它各方的管理需要,同时对各原始记录的登记、传递、审核和保管工作也要组织好,并形成规范的管理制度,以确保及时完整地为施工成本控制和其它有关方面提供资料。 水利水电论文:水利水电工程施工中环境监理及其应用 摘 要:在分析工程施工环境特点的基础上,研究水利水电工程施工中环境监理的作用、目标和要求,阐明环境监理与工程监理的相关关系和职责区别,明确了环境监理与工程业主和承包商的关系,探讨大中型水利水电工程施工中实施环境监理模式和监管方法.以黄河小浪底水利枢纽工程为例,介绍环境监理制度在水利水电工程施工中的实施过程及显著成效,为水利水电工程施工中环境监理体系的形成和具体实施提供依据. 关键词:水利水电工程;施工;环境监理;小浪底水利枢纽 水利水电工程通常是以防洪、发电、灌溉、供水以及改善水环境质量为目标的除害兴利的综合性工程,但在兴建过程中也会破坏区域原有的自然环境和生态平衡,产生一定的负面影响.为保证在取得工程经济效益和社会效益的同时,减少环境污染和生态破坏,切实加强工程环境管理非常必要. 环境监理是伴随着工程监理和环境保护产生的一项全新的工作,主要目的是依据环境保护的行政法规和技术标准,综合运用法律、经济、行政和技术等手段,对工程建设参与者的环保行为以及责、权、利进行协调与约束,防治环境污染,保护生态环境,最终达到工程的经济、社会和环境三种效益的统一. 1 水利水电工程环境监理的作用 水利水电工程中的环境监理是针对水利水电工程建设对区域环境影响特点引入的,其特点主要表现在两方面:①工程环境监理工作完全融入整个水利水电工程的实施过程中,有助于及时解决工程中的环境问题,变事后管理为过程管理,使环境保护工作由被动治理污染变为主动预防和过程治理;②环境监理单位独立于工程项目的业主和承包商之外,所以能确保环境监督和管理工作严格、公正地按照工程环境保护要求进行. 由于水利水电工程环境监理的独特性,使得它在工程实施过程中发挥着巨大作用:①能及时发现工程实施过程出现的环境问题并立即采取措施,从而达到减少环境污染、保护生态环境的目的;②环境监理作为经济独立的一方参与与工程有关的重大环境问题的决策,能实现决策的公正性,有助于工程环境保护的实施效果;③环境监理大量而细致的工作成果促进了环保工作的规范化,实现了环境的污染防治和区域生态的保护,使水利工程在发挥经济和社会效益的同时,保证了环境效益不受损害. 2 环境监理的总体目标 水利水电工程环境监理目标是为满足工程环境保护要求制定的[2],其内容主要包括:在既定的环境保护投资条件下充分发挥工程的潜在效益;监督工程招标文件中环境保护条款及与环境有关的合同条款的实施情况;保证施工区和移民安置区的人群健康;缓解或消除环境影响报告书中所确认的不利影响因素,最后实现工程建设的环境、社会与经济效益的统一. 3 水利水电工程环境监理模式 3.1 水利水电工程施工特点及实施机构体系 水利水电工程,尤其是大中型水利水电工程具有与其它工程不同的特点,它对生态环境的影响范围和影响程度是一般工程所无法比拟的,如三峡工程、小浪底工程、龙滩水电站工程等对长江流域、黄河流域和红水河流域都有巨大的环境影响,因此必须高度重视施工期和运营期的环境保护和环境监理工作. 水利水电工程环境监理总体可分为施工区环境监理和移民环境监理两方面.施工区环境监理主要负责监督施工区各承包商和业主的环境保护工作,移民环境监理则主要负责移民工程所涉及的所有环境保护工作.同时,这两部分监理工作又统一受工程主管部门委托和监督并对其负责.环境监理实施系统见图1. 3.2 环境监理的监管方法 3.2.1 施工区环境监理 施工区环境监理的工作性质要求监理工程师必须定期到施工区现场对承包商的环境保护工作进行巡视监督,发现环境污染问题要通知承包商环境管理员限期处理.同时,对要求限期处理的环境问题,按期进行检查验收. 3.2.2 移民区环境监理 移民安置区环境监理的监管方法可采取自下而上和自上而下两种.自下而上是由移民安置所在地环保人员填写环境报表,总结移民安置过程中和安置后环境状况,并逐级上报,最终报送移民环境监理;自上而下的方式是由环境监理工程师根据移民工程的进展情况,直接到移民安置点巡视检查环境保护措施的执行情况、存在问题等,然后报告业主移民局,移民局再通知省移民办公室,由省、县、乡、村往下传送. 3.3 环境监理与工程监理、业主和承包商之间的关系 3.3.1 环境监理与工程监理的关系 环境监理是工程监理的组成部分,但又具有相对的独立性.环境监理独立负责监督检查工程是否按照环境保护的规定实施,但在有违反环境保护情况或出现环境重大问题时要报告给工程监理,由工程监理的总工程师签署修改意见,处理好后实施.另外,监理工程师若发现环境方面的问题,也可责令环境监理进行检查监督. 3.3.2 环境监理与业主和承包商的关系 环境监理是独立于业主和承包商两者之外的一方,同时与两者又有着一定的联系.一方面,环境监理与业主间是一种委托协作的合同关系,受业主委托对工程进行环境保护的监督监理工作;环境监理与承包商是工作关系,监督其环境保护工作的进展状况.环境监理在工程的环境保护工作中,是联系业主和承包商的纽带:业主对于环保条款的要求由监理负责监督承包商执行,而承包商的具体环保实施情况又经监理方向业主传达反映.由此,在环境监理的帮助下,水利水电工程的环境保护工作才得以顺利进行. 4 小浪底工程施工中环境监理 小浪底水利枢纽是我国部分利用世界银行贷款、按照国际惯例进行建设管理的大型水利工程.根据世界银行对贷款项目的要求,并考虑工程的复杂性,小浪底工程建设中首次正规地引入了工程环境监理制度[3]. 4.1 环境监理的实施方案 根据工程建设需要,小浪底水利枢纽工程成立了小浪底建设管理局,直接负责管理、协调施工区环境监理和移民安置区环境监理工作,为整个工程的环境保护管理工作服务[4]. 4.1.1 施工区环境监理 受小浪底建设管理局委托,黄河流域水利委员会勘测规划设计研究院承担了施工区环境监理工作.环境监理挂靠小浪底工程咨询有限公司总监办(安全部).环境监理工程师与承包商之间的文件来往,都是通过安全部来进行传递的.其监管程序见图2.结合施工区工程实施特点,小浪底施工区环境监理采用了以下几种工作方法:①进行日常的监理巡视检查,出现异常时进行仪器检测,必要时请小浪底工程建设检测中心进行监测;②查询访问;③每月召开环境例会,与工程资源环境处、安全部以及各标承包商进行交流协商,对承包商的环 4.1.2 移民安置区环境监理 小浪底移民安置区环境监理工作由小浪底建设管理局下属的移民局负责,具体办事机构为移民局 资源环境处,黄河流域水利委员会勘测规划设计研究院受移民局委托负责移民安置区环境监理的日常工作.各级移民机构和移民村环保员负责移民安置 区环境保护工作的组织与实施.组织体系见图 监理单位定期到移民安置区巡视,并填写监理巡视记录,对超出合同的重大问题及时报业主决定.根据监理工程师的要求,移民村环保员每月提交一份环境月报,对本月环境保护实施情况进行全面的报告.环境监理工程师每季度向小浪底建设管理局移民局和河南、山西两省移民办公室提交一份监理进度报告,概述本季度环境监理工作实施情况,说明移民安置区的环境状况、指出存在的主要环境问题和处理意见,为移民管理部门提供决策依据;每隔半年,环境监理工程师要对监理工作进行一次全面总结,重点阐述半年来环境保护工作的运作状况、下阶段的工作建议和对上次咨询专家意见的执行情况.工程师编制的半年进度评估报告,由移民局资源环境处、世界银行检查团以及国际咨询专家进行审议. 4.2 小浪底工程环境监理实施效果评估 4.2.1 施工区 小浪底工程咨询有限公司按照施工区环境监理的要求,对施工区内的生活饮用水水质保障、生产及生活污水处理、固体废弃物的处置、大气及噪声污染防治、人群健康等各方面的工作进行了监督监理,为保护施工区周围生态环境和人群健康做出了重要的贡献. a.生活供水.为确保生活供水安全可靠,环境监理工程师监督承包商做好预防保护、加氯消毒和水质监测等工作,并对水质进行每月一次的定期监测.经过这些具体措施的实施,小浪底施工区饮用水水质得到了良好的保障. b.生产废水处理.监理工程师对生产废水处理措施进行监督检查,使黄河水质不因小浪底工程施工废水的排入而降低水体的功能和水质等级. c.生活污水处理.为防止生活污水不对黄河及周围水域产生污染,环境监理工程师监督承包商采用B.S.T处理措施及化粪池对生活污水进行净化;要求承包商对排污口的生活污水进行每月监测.在环境监 理工程师的监督和帮助下,施工区内的生活污水基本达到了排放标准,减少了对黄河干流水质的影响. d.固体废弃物处理.小浪底施工区固体废弃物处理包括生产、生活垃圾和生产废渣处理.监理工程师按照合同规定,要求承包商合理地保持现场不出现不必要的障碍物,存放并处置好承包商的任何设备和多余的材料;竣工时要从现场清除任何废物,保持工程现场清洁整齐.以上措施使得施工区保持了良好的环境. e.大气污染防治.为防治运输扬尘污染,监理工程师要求一切易扬尘的车辆必须覆盖封闭;对道路产生的扬尘采取定期洒水;各种燃油机械必须装置消烟除尘设备;砂石料加工及拌和工序必须采取防尘除尘措施;严禁在施工区焚烧会产生有毒有害或恶臭气体的物质. f.噪声控制.监理工程师要求施工方采取减噪降振措施或选用低噪弱振设备和工艺,尤其在靠近生活营地和居民区施工的单位,必须合理安排作业时间,减少和避免噪声扰民,保证施工的顺利进行和居民的正常生活. g.健康与安全.人群健康及安全是小浪底各级工程管理部门和世界银行最关心的问题.在工程建设过程中,监理工程师根据合同条款规定,重点检查监督如下内容,有效地保证施工区人群的身体健康.①在施工过程中,承包商是否按操作要求提供了有益于工人身心健康和有安全保障的生产条件;②在承包商的安全管理体系中,是否在工地人员中设有1名或多名专门负责并能胜任有关安全和防止事故的人员,否则环境监理工程师有权为预防事故而采取保护措施;③承包商应采取适当预防措施以保证其职员与工人的安全,并应与当地卫生部门协作,按其要求在整个合同的执行期间自始至终在营地住房区和工地确保配有医务人员、急救设备、备用品、病房及适用的救护设施,并应采取适当的措施以预防传染病,提供必要的福利及卫生条件;④承包商应保护现场职员和工人免受昆虫、老鼠及其他害虫的侵害. 4.2.2 移民安置区 移民工程环境监理主要包括移民安置规划及实施两个阶段.移民环境监理的参与保证了移民安置区的水源地水质卫生标准,饮用水水量满足移民人口增长和经济发展的需要,保障了人群健康,避免了当地生态环境破坏等;在移民实施阶段主要是监督、审查、评估移民规划实施中环境保护措施的落实情况.在安置区环境监理工程师的帮助下,小浪底工程大量的移民得到了较为妥善的安置,并有效地保护了移民区的自然环境与生态平衡. 5 结 语 水利工程建设会对区域生态与环境带来广泛而深远的影响,加强水利工程环境管理可以减轻工程对环境的不利影响,环境监理工作是确保工程建设中环境保护与管理顺利实施的必要保障. 实践证明,环境监理在水利工程建设期间发挥了极其重要的作用,降低了因修建水利工程给周围环境和人群健康带来的不利影响,给国内类似工程的环境保护提供了良好的示范.但是,水利工程在初期投入运行后还有大量的工作需要完善,如施工区及移民安置区的自然和生态环境都未及恢复,大量的生态修复和水土保持工作需要规划实施.这些工作在环境监理的监督和协助下既可以加快建设进度,又可以提高工作质量,并且可以作到充分利用资金.所以建议在工程的运行期,引入适当的环境监理制度,以保证水利水电工程效益的全面体现. 水利水电论文:水利水电工程高边坡的加固与治理 摘要:我国广大水电建设者在与滑坡灾害作斗争的过程中不断总结经验教训,开展科技攻关,总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计、施工新技术。通过混凝土抗滑桩、混凝土沉井、预应力锚索、锚杆、以及减载、排水等加固、治理边坡的方式和措施的应用,成功地建成了天生桥二级、三峡、李家峡等复杂的高边坡工程。 关键词:高边坡 抗滑结构 锚固 减载 排水 治理 水利水电工程 边坡稳定问题是 水利’);" 水利 水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性,影响着工程的建设投资和安全运行。 我国曾有几十个 水利 水电工程在 施工’);" 施工 中发生过边坡失稳问题,如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金,还拖延了工期,成为我国 水利 水电工程 施工 中一个比较严峻的问题,有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站,如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体,拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700m的巨型潜在不稳定山体,龙滩水电站左岸存在总方量1000万m3倾倒蠕变体等。这些工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。因此,加快 水利 水电边坡工程的科研步伐,开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、 施工 、监测技术,已经成为 水利 水电科研攻关的重大课题。 高边坡的地质构造往往比较复杂,影响滑坡的因素也很多,因此,我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中,不断总结经验教训,积极开展科技攻关,总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和 施工 新技术,成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。本文仅就 水利 水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。 1、混凝土抗滑 结构’);" 结构 的应用 1.1 混凝土抗滑桩 我国在50年代曾在少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始,该项技术得到了推广,并从理论上得到了完善和提高。到80年代,高边坡中的抗滑桩应用技术已达到了一定的水平。 抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡,尤其是滑动面倾角较缓时,其效果更好,因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如:天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后,11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖,加上开挖爆破和 施工 生活用水的影响,诱发了面积约4万m2、厚度约25~40m、总滑动量约140万m3的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2mm,到次年2月底每日位移达9mm。如继续开挖而不采取任何工程处理措施,预计雨季到来时将会发生大规模的滑坡,为此,采取了抗滑桩等一整套治理措施。 抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上,在584m高程上设置1排,在597m高程平台上设置1排,桩中心距6m,桩深为25~39m,其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1/4,断面尺寸为3m×4m,设置15kg/m轻型钢轨作为受力筋,回填200号混凝土,每根抗滑桩的抗剪强度为12840kN,17根全部建成后,可以承受滑坡体总滑动推力218280kN。 第一批抗滑桩从1987年3月上旬开工,5月下旬开始浇筑,6月1日结束。第二批抗滑桩 施工 是在1987~1988年枯水期内完成的。 抗滑桩开挖深度达3~4m后,在井壁喷30~40cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护,喷混凝土厚度10~15cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后,进行钢筋绑扎和钢轨吊装。 混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比,由拌和楼拌和,混凝土罐车运输直接入仓,每小时浇筑厚度控制在1.5m内,特别是在滑动面上下4m部位,还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5~7m时,要求分层振捣。每个井口设两个溜斗,溜管长度为10~14m,管径25cm。 抗滑桩的建成,对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。 天生桥二级水电站厂房高边坡采用打抗滑桩、减载、预应力锚杆、锚索、排水、护坡等综合治理措施后,坡体的监测成果表明:下山包滑坡体一直处于稳定状态,而且有一定的安全储备。 安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性极差的易滑地层,由于对两岸进行了大规模的开挖 施工 ,所形成的开挖边坡最大高度达200余m,单坡段一般高度在30~40m。大量的开挖造成边坡岩体的应力释放,断面暴露,再加上雨水的侵入,破坏了边坡的稳定,致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡,严重地影响了工程的 施工 ,成为电站建设中的重大技术难题。 采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段,在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩,每根桩都贯穿几个棱体,最深的达35m,桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的 施工 ,桩身用大孔径钻机钻成,孔壁完整,进度较快,两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑:在溢洪道未形成时,抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑,不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力;在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板,此时按滑坡的下滑力考虑。 抗滑桩混凝土标号为R28250号,钢筋为φ40Ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月 施工 ,3月完成后,基坑继续下挖,边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月,在Fb75与F22断层构成的棱体下面坡根爆破开挖后,发现在263m高程平台上沿Fb75、F22断层及7号抗滑桩外侧近南北向出现小裂缝,且裂缝不断扩大,21天后7号抗滑桩外侧的Fb75~F22棱体下滑,依靠7号抗滑桩的支挡,桩内侧山体得以保存。 1.2 混凝土沉井 沉井是一种混凝土框架 结构 , 施工 中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用,有时也具备挡土墙的作用。 天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡,在二期工程坝基开挖浇筑过程中,曾于1986年6月和1988年2月两次出现沿覆盖层和部分岩基的顺层滑动。滑坡体长80m,宽45m,高差35m,最大深度9m,方量约2万m3。 为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程中滑体再度复活,确保基坑的安全 施工 ,对左岸边坡的整体进行稳定分析后,决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。 沉井 结构 设计根据沉井的受力状态、基坑的 施工 条件和沉井的场地布置等因素决定,沉井 结构 平面呈“田”字形,井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80cm,下部厚90cm;横隔墙厚度为50cm,隔墙底高于刃脚踏面1.5m,便于操作人员在井底自由通行。沉井深11m,分成4、3、4m高的3节。 沉井 施工 包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。 下沉采用人工开挖方式,由人力除渣,简易设备运输,下沉过程中需控制防偏问题,做到及时纠正。合理的开挖顺序是:先开挖中间,后开挖四边;先开挖短边,后开挖长边。沉井就位后清洗基面,设置φ25锚杆(锚杆间距为2m,深3.5m),再浇筑150号混凝土封底,最后用100号毛石混凝土填心。 沉井工程建成至今,已经受了多年的运行考验。目前,首部边坡是稳定的,沉井在边坡稳定中的作用是明显的。 1.3 混凝土框架和喷混凝土护坡 混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性,防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有 结构 物轻,材料用量省, 施工 方便,适用面广,便于排水,以及可与其他措施结合使用的特点。 天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架,框架分两种型式。滑面附近框架,其节点设长锚杆穿过滑面,为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统;距滑面较远的坡面框架,节点设短锚杆,与强风化坡面在一定范围内形成整体。 下山包滑坡北段强风化坡面框架采用50×50cm、节点中心2m的方形框架,节点处设置两种类型锚杆:在550~560m高程间坡面,滑面以上节点垂直于坡面设置φ36及φ32、长12m砂浆锚杆,在565~580m高程间坡面则设垂直于坡面的φ28、长6m的砂浆锚杆,相应地框架配筋为8φ20和4φ20。框架要求在坡面挖30cm深,50cm宽的槽,部分嵌入坡面内,表层填土并掺入耕植上,形成草本植被的永久护坡。 在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。 1.4 混凝土挡墙 混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法,它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡,阻止滑坡体变形的延展。 在1986年6月,天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前,由于连降大雨(其降雨量达91.2mm),550m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm,584m高程平台上出现3条裂缝,其中最长一条55m长,2.2cm宽,下错2cm。为此采取了在550m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。 天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙,以防止古滑坡体的复活,部分坡面采用浆砌块石护面加固,坡脚680m高程设置混凝土防护墙。 在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施,综合治理边坡工程。 1.5 锚固洞 在漫湾水电站边坡工程中,采用各种不同断面的锚固洞64个,形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前,已完成2m×2m断面小锚固洞18个,每个洞可承受剪力9000kN。此外,还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度,防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性,同时采取洞桩组合 结构 的受力条件远较传统悬臂 结构 合理,可望提供较大的抗力。 2、锚固技术的应用 采用预应力锚索进行边坡加固,具有不破坏岩体, 施工 灵活,速度快,干扰小,受力可靠,且为主动受力等优点,加上坡面岩体抗压强度高,因此,在天生桥二级、漫湾、铜街子、三峡、李家峡等工程的边坡治理中都得到大量应用。 在漫湾水电站边坡工程中,采用了1000kN级锚索1371根、1600kN级锚索20根、3000kN级锚索859根、6000kN级锚索21根,均为胶结式内锚头的预应力锚索,采取后张法 施工 。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料,其长度1000kN级为5~6m,3000kN级为8~10m,6000kN级为10~13m;外锚头为钢筋混凝土 结构 ,与基岩接触面的压应力控制在2.0MPa以内。 为提高锚索受力的均匀性,漫湾工程 施工 单位设计了一种小型千斤顶,采用“分组单根张拉”的方法,如3000kN锚索19根钢绞线,每组拉3根,7次张拉完;6000kN锚索37根,10次张拉完,既简化操作程序,又提高锚索受力均匀性。锚索在补偿张拉时可以用大千斤顶整体张拉(如3000kN锚索),也可继续用分组单根张拉方法(如6000kN锚索),都不会影响锚索受力的均匀性。 在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点,其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护,并且可以重复张拉。由于在 施工 时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的,浆材凝固后再张拉,因此减少了一道工序,提高了工效,但其价格相对较高。 在高边坡 施工 过程中为保证开挖与锚固同步 施工 ,必须缩短锚索 施工 时间,及早对岩体施加预应力,以达到加快工程进度,确保边坡稳定的目的。为此,结合八五科技攻关,在李家峡水电站高边坡开挖过程中,成功将1000kN级预应力锚索快速锚固技术应用于工程中。室内和现场试验表明,采用N-1注浆体和Y-1型混凝土配合比可以满足1000kN级预应力锚索各项设计技术指标,而施加预应力的时间由常规的14~28d缩短到3~5d。该项成果对及时加固高边坡蠕变和松弛的岩体具有重要的现实意义,充分体现了“快速、经济、安全”的原则。 三峡永久船闸主体段高边坡工程规模之大、技术难度之高均为国内外边坡工程所罕见,其加固过程中,采取了喷混凝土、挂网锚杆、系统锚杆、打排水孔、设置排水洞、采用3000kN级预应力锚索等综合治理措施,其中,3000kN对穿锚束1924束,在国内尚属首例。系统设计3000kN级预应力对穿锚束1229束,孔深22.1~56.4m,主要分布在南北坡直立墙和中隔墩闸首及上下相邻段。南北坡直立墙布置两排,水平排距10~20m,孔距3~5m,第一排距墙顶8~10m,第二排距底板高20m左右,均于两侧山体排水洞对穿。中隔墩闸首布置3排,排距10m,孔距3.5~6.4m,第一排距墙顶10m。此外,动态设计3000kN级预应力对穿锚束695束,孔深16~66m,主要布置在中隔墩闸室和竖井部位。对穿锚束分为无粘结和有粘结两种型式,其 结构 主要由锚束束体和内外锚头组成。由于锚索采取对拉锚索的形式,将内锚头放在山体内的排水廊道中,因此,内锚头不再是灌浆锚固端,而是置于廊道内的墩头锚或双向施加张拉的预应力锚。这类加固方式将排水和锚固结合起来,减少了约占锚索长度1/3~1/4的内锚固段,是一种理想的加固形式。 预应力锚杆也是常见的一种加固形式,如天生桥二级水电站厂房高边坡工程中实施了减载、排水、抗滑桩等技术后,滑坡位移速度虽有明显减小,可未能完全停止。为了确保雨季在滑坡体前方的 施工 安全,稳定抗滑桩到滑坡体前缘的约20~40m长,10余万m3的滑坡体,决定在565m高程马道上设置300kN预应力锚杆。锚杆分两排,孔距2m、孔径90mm,孔与水平成60°夹角,用?36的钢筋,共实施了152根预应力锚杆,保证了工程的安全。 3、减载、排水等措施的应用 3.1 减载、压坡 在有条件的情况下,减载压坡应是优先考虑的加固措施。如天生桥二级水电站厂房高边坡稳定分析结果表明,滑坡体后缘受倾向SE的陡倾岩层影响,将向S(24°~71°)E方向滑动。该方向与滑坡前缘滑移方向有近20°~60°的夹角,将部分下滑力传至滑坡体前缘及治坡建筑物上,对滑坡整体的稳定不利,因此能有效控制后坡滑移也就能减缓整体滑坡。 在滑坡体后缘覆盖层最厚的部位,在保证 施工 道路布置的前提下,尽量在后缘减载。第一次减载14万余m3,至610m高程,第一次减载后,滑动速度明显降低。紧接着再减载12万余m3,至600m高程。两次减载共26万余m3,滑坡抗滑稳定安全系数提高约10%。 乌江渡水电站库区左岸岸坡距大坝约400m,有一石灰岩高悬陡坡构成的小黄崖不稳定岩体。滑坡下部软弱的页岩被库水淹没,地表上部见有多条陡倾角孔缝状张开裂隙,最大的水平延伸长度达200m,纵深切割190m。4年多的变形观测结果表明,裂隙顶部最大累计沉陷量达171.1mm,最大累计水平位移量达56.0mm,估计可能滑动的体积约50~100万m3。为保证大坝的安全,对小黄崖不稳定岩体先后进行了两次有控制的洞室大爆破,共爆破石方20.8万m3。从处理后的变形资料可以看出,已达到了削头、压脚、提高岩体稳定性的目的。 3.2 排水、截水 地表水渗入滑坡体内,既增加滑坡体的重量,增加滑动力,又降低了滑动面上岩层的内摩擦力,对滑坡体的稳定是不利的。对于滑坡体以外的山坡上的地表水,采取层层修建拦水沟、排水沟的方法排水。在坡体范围内的地表水,对开裂的地方用黄土封堵,低洼积水地方用废碴填平,顺地表水集中的地方设排水沟排走地表水。如天生桥二级水电站厂房边坡工程治理中总共修建拦水沟、排水沟近10km。地下水的排除采取在滑坡体的后缘开挖总长384m的两条排水洞(距滑动面以下5~10m),并相联通,形成一个∪形环,在排水洞内再设排水孔,把滑动体内地下水引入排水洞。 漫湾水电站边坡工程深层排水采用在坡面打深15~20m的排水孔,每6m×6m设一孔,利用 施工 支洞和专设排水洞排水,并在洞内向上、向坡外方向打辐射形排水孔,深15m。 三峡船闸高边坡稳定分析结果表明,地下水是影响边坡稳定的主要因素。三维渗流分析成果表明:船闸高边坡形成之后,在坡面喷混凝土防渗条件下遇连续降雨,若无排水设施,边坡山体地下水均在较高位置出逸;当设置排水洞后,地下水位较无排水情况有所降低,但不明显;当在排水洞中设置排水孔幕之后,地下水位有较大幅度降低,南北坡地下水出逸点已接近闸室底板高程,排水效果显著。为此,三峡船闸高边坡采用地表截、防、排水与地下排水相结合的综合排水方案,以地下排水为主,地表截、防排水为辅,有机结合,通过截、防、导、排,尽可能降低边坡岩体地下水位,减小渗水压力,改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性。 水利水电论文:我国水利水电工程高边坡的加固与治理 摘要:我国广大水电建设者在与滑坡灾害作斗争的过程中不断总结经验教训,开展科技攻关,总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计、施工新技术。通过混凝土抗滑桩、混凝土沉井、预应力锚索、锚杆、以及减载、排水等加固、治理边坡的方式和措施的应用,成功地建成了天生桥二级、三峡、李家峡等复杂的高边坡工程。 关键词:高边坡;抗滑结构;锚固;减载;排水;治理;水利水电工程 边坡稳定问题是水利水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性,影响着工程的建设投资和安全运行。 我国曾有几十个水利水电工程在施工中发生过边坡失稳问题,如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金,还拖延了工期,成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题,有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站,如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体,拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700m的巨型潜在不稳定山体,龙滩水电站左岸存在总方量1000万m3倾倒蠕变体等。这些工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。因此,加快水利水电边坡工程的科研步伐,开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、施工、监测技术,已经成为水利水电科研攻关的重大课题。 高边坡的地质构造往往比较复杂,影响滑坡的因素也很多,因此,我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中,不断总结经验教训,积极开展科技攻关,总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术,成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。 1、混凝土抗滑结构的应用 1.1混凝土抗滑桩 我国在50年代曾在少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始,该项技术得到了推广,并从理论上得到了完善和提高。到80年代,高边坡中的抗滑桩应用技术已达到了一定的水平。 抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡,尤其是滑动面倾角较缓时,其效果更好,因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如:天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后,11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖,加上开挖爆破和施工生活用水的影响,诱发了面积约4万m2、厚度约25~40m、总滑动量约140万m3的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2mm,到次年2月底每日位移达9mm.如继续开挖而不采取任何工程处理措施,预计雨季到来时将会发生大规模的滑坡,为此,采取了抗滑桩等一整套治理措施。 抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上,在584m高程上设置1排,在597 m高程平台上设置1排,桩中心距6m,桩深为25~39m,其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1/4,断面尺寸为3m×4m,设置15kg/m轻型钢轨作为受力筋,回填200号混凝土,每根抗滑桩的抗剪强度为12840kN,17根全部建成后,可以承受滑坡体总滑动推力218280kN.第一批抗滑桩从1987年3月上旬开工,5月下旬开始浇筑,6月1日结束。第二批抗滑桩施工是在1987~1988年枯水期内完成的。 抗滑桩开挖深度达3~4m后,在井壁喷30~40cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护,喷混凝土厚度10~15cm.对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后,进行钢筋绑扎和钢轨吊装。 混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比,由拌和楼拌和,混凝土罐车运输直接入仓,每小时浇筑厚度控制在1.5 m内,特别是在滑动面上下4m部位,还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5~7m时,要求分层振捣。每个井口设两个溜斗,溜管长度为10~14m,管径25cm.抗滑桩的建成,对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。 天生桥二级水电站厂房高边坡采用打抗滑桩、减载、预应力锚杆、锚索、排水、护坡等综合治理措施后,坡体的监测成果表明:下山包滑坡体一直处于稳定状态,而且有一定的安全储备。 安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性极差的易滑地层,由于对两岸进行了大规模的开挖施工,所形成的开挖边坡最大高度达200余m,单坡段一般高度在30~40m.大量的开挖造成边坡岩体的应力释放,断面暴露,再加上雨水的侵入,破坏了边坡的稳定,致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡,严重地影响了工程的施工,成为电站建设中的重大技术难题。 采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段,在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩,每根桩都贯穿几个棱体,最深的达35m,桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的施工,桩身用大孔径钻机钻成,孔壁完整,进度较快,两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑:在溢洪道未形成时,抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑,不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力;在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板,此时按滑坡的下滑力考虑。 抗滑桩混凝土标号为R28250号,钢筋为φ40Ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月施工,3月完成后,基坑继续下挖,边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月,在Fb75与F22断层构成的棱体下面坡根爆破开挖后,发现在263m高程平台上沿Fb75、F22断层及7号抗滑桩外侧近南北向出现小裂缝,且裂缝不断扩大,21天后7号抗滑桩外侧的Fb75~F22棱体下滑,依靠7号抗滑桩的支挡,桩内侧山体得以保存。 1.2混凝土沉井 沉井是一种混凝土框架结构,施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用,有时也具备挡土墙的作用。 天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡,在二期工程坝基开挖浇筑过程中,曾于1986年6月和1988年2月两次出现沿覆盖层和部分岩基的顺层滑动。滑坡体长80m,宽45m,高差35m,最大深度9m,方量约2万m3.为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程中滑体再度复活,确保基坑的安全施工,对左岸边坡的整体进行稳定分析后,决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。 沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定,沉井结构平面呈“田”字形,井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80cm,下部厚90cm;横隔墙厚度为50cm,隔墙底高于刃脚踏面1.5m,便于操作人员在井底自由通行。沉井深11m,分成4、3、4m高的3节。 沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。 下沉采用人工开挖方式,由人力除渣,简易设备运输,下沉过程中需控制防偏问题,做到及时纠正。合理的开挖顺序是:先开挖中间,后开挖四边;先开挖短边,后开挖长边。沉井就位后清洗基面,设置φ25锚杆(锚杆间距为2m,深3.5m),再浇筑150号混凝土封底,最后用100号毛石混凝土填心。 沉井工程建成至今,已经受了多年的运行考验。目前,首部边坡是稳定的,沉井在边坡稳定中的作用是明显的。 1.3混凝土框架和喷混凝土护坡 混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性,防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻,材料用量省,施工方便,适用面广,便于排水,以及可与其他措施结合使用的特点。 天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架,框架分两种型式。滑面附近框架,其节点设长锚杆穿过滑面,为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统;距滑面较远的坡面框架,节点设短锚杆,与强风化坡面在一定范围内形成整体。 下山包滑坡北段强风化坡面框架采用50×50cm、节点中心2m的方形框架,节点处设置两种类型锚杆:在550~560m高程间坡面,滑面以上节点垂直于坡面设置φ36及φ32、长12m砂浆锚杆,在565~580m高程间坡面则设垂直于坡面的φ28、长6m的砂浆锚杆,相应地框架配筋为8φ20和4φ20.框架要求在坡面挖30cm深,50cm宽的槽,部分嵌入坡面内,表层填土并掺入耕植上,形成草本植被的永久护坡。 在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。 1.4混凝土挡墙 混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法,它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡,阻止滑坡体变形的延展。 在1986年6月,天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前,由于连降大雨(其降雨量达91.2mm),550m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm,584m高程平台上出现3条裂缝,其中最长一条55m长,2.2cm宽,下错2cm.为此采取了在550m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。 天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙,以防止古滑坡体的复活,部分坡面采用浆砌块石护面加固,坡脚680m高程设置混凝土防护墙。 在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施,综合治理边坡工程。 1.5锚固洞 在漫湾水电站边坡工程中,采用各种不同断面的锚固洞64个,形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前,已完成2 m×2m断面小锚固洞18个,每个洞可承受剪力9000kN.此外,还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度,防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性,同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理,可望提供较大的抗力。 2、锚固技术的应用 采用预应力锚索进行边坡加固,具有不破坏岩体,施工灵活,速度快,干扰小,受力可靠,且为主动受力等优点,加上坡面岩体抗压强度高,因此,在天生桥二级、漫湾、铜街子、三峡、李家峡等工程的边坡治理中都得到大量应用。 在漫湾水电站边坡工程中,采用了1000kN级锚索1371根、1600kN级锚索20根、3000kN级锚索859根、6000kN级锚索21根,均为胶结式内锚头的预应力锚索,采取后张法施工。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料,其长度1 000 kN级为5~6m,3000kN级为8~10m,6000kN级为10~13m;外锚头为钢筋混凝土结构,与基岩接触面的压应力控制在2.0 MPa以内。 为提高锚索受力的均匀性,漫湾工程施工单位设计了一种小型千斤顶,采用“分组单根张拉”的方法,如3000kN锚索19根钢绞线,每组拉3根,7次张拉完;6000kN锚索37根,10次张拉完,既简化操作程序,又提高锚索受力均匀性。锚索在补偿张拉时可以用大千斤顶整体张拉(如3000kN锚索),也可继续用分组单根张拉方法(如6000kN锚索),都不会影响锚索受力的均匀性。 在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点,其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护,并且可以重复张拉。由于在施工时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的,浆材凝固后再张拉,因此减少了一道工序,提高了工效,但其价格相对较高。 在高边坡施工过程中为保证开挖与锚固同步施工,必须缩短锚索施工时间,及早对岩体施加预应力,以达到加快工程进度,确保边坡稳定的目的。为此,结合八五科技攻关,在李家峡水电站高边坡开挖过程中,成功将1000kN级预应力锚索快速锚固技术应用于工程中。室内和现场试验表明,采用N-1注浆体和Y-1型混凝土配合比可以满足1000kN级预应力锚索各项设计技术指标,而施加预应力的时间由常规的14~28d缩短到3~5d.该项成果对及时加固高边坡蠕变和松弛的岩体具有重要的现实意义,充分体现了“快速、经济、安全”的原则。 三峡永久船闸主体段高边坡工程规模之大、技术难度之高均为国内外边坡工程所罕见,其加固过程中,采取了喷混凝土、挂网锚杆、系统锚杆、打排水孔、设置排水洞、采用3000kN级预应力锚索等综合治理措施,其中,3000kN对穿锚束1924束,在国内尚属首例。系统设计3000kN级预应力对穿锚束1 229束,孔深22.1~56.4m,主要分布在南北坡直立墙和中隔墩闸首及上下相邻段。南北坡直立墙布置两排,水平排距10~20m,孔距3~5m,第一排距墙顶8~10m,第二排距底板高20m左右,均于两侧山体排水洞对穿。中隔墩闸首布置3排,排距10m,孔距3.5~6.4m,第一排距墙顶10m.此外,动态设计3000kN级预应力对穿锚束695束,孔深16~66m,主要布置在中隔墩闸室和竖井部位。对穿锚束分为无粘结和有粘结两种型式,其结构主要由锚束束体和内外锚头组成。由于锚索采取对拉锚索的形式,将内锚头放在山体内的排水廊道中,因此,内锚头不再是灌浆锚固端,而是置于廊道内的墩头锚或双向施加张拉的预应力锚。这类加固方式将排水和锚固结合起来,减少了约占锚索长度1/3~1/4的内锚固段,是一种理想的加固形式。 预应力锚杆也是常见的一种加固形式,如天生桥二级水电站厂房高边坡工程中实施了减载、排水、抗滑桩等技术后,滑坡位移速度虽有明显减小,可未能完全停止。为了确保雨季在滑坡体前方的施工安全,稳定抗滑桩到滑坡体前缘的约20~40m长,10余万m3的滑坡体,决定在565m高程马道上设置300 kN预应力锚杆。锚杆分两排,孔距2m、孔径90mm,孔与水平成60°夹角,用?36的钢筋,共实施了152根预应力锚杆,保证了工程的安全。 3、减载、排水等措施的应用 3.1减载、压坡 在有条件的情况下,减载压坡应是优先考虑的加固措施。如天生桥二级水电站厂房高边坡稳定分析结果表明,滑坡体后缘受倾向SE的陡倾岩层影响,将向S(24°~71°)E方向滑动。该方向与滑坡前缘滑移方向有近20°~60°的夹角,将部分下滑力传至滑坡体前缘及治坡建筑物上,对滑坡整体的稳定不利,因此能有效控制后坡滑移也就能减缓整体滑坡。 在滑坡体后缘覆盖层最厚的部位,在保证施工道路布置的前提下,尽量在后缘减载。第一次减载14万余m3,至610m高程,第一次减载后,滑动速度明显降低。紧接着再减载12万余m3,至600m高程。两次减载共26万余m3,滑坡抗滑稳定安全系数提高约10%.乌江渡水电站库区左岸岸坡距大坝约400m,有一石灰岩高悬陡坡构成的小黄崖不稳定岩体。滑坡下部软弱的页岩被库水淹没,地表上部见有多条陡倾角孔缝状张开裂隙,最大的水平延伸长度达200m,纵深切割190m.4年多的变形观测结果表明,裂隙顶部最大累计沉陷量达171.1mm,最大累计水平位移量达56.0mm,估计可能滑动的体积约50~100万m3.为保证大坝的安全,对小黄崖不稳定岩体先后进行了两次有控制的洞室大爆破,共爆破石方20.8万m3.从处理后的变形资料可以看出,已达到了削头、压脚、提高岩体稳定性的目的。 3.2排水、截水 地表水渗入滑坡体内,既增加滑坡体的重量,增加滑动力,又降低了滑动面上岩层的内摩擦力,对滑坡体的稳定是不利的。对于滑坡体以外的山坡上的地表水,采取层层修建拦水沟、排水沟的方法排水。在坡体范围内的地表水,对开裂的地方用黄土封堵,低洼积水地方用废碴填平,顺地表水集中的地方设排水沟排走地表水。如天生桥二级水电站厂房边坡工程治理中总共修建拦水沟、排水沟近10km.地下水的排除采取在滑坡体的后缘开挖总长384m的两条排水洞(距滑动面以下5~10m),并相联通,形成一个∪形环,在排水洞内再设排水孔,把滑动体内地下水引入排水洞。 漫湾水电站边坡工程深层排水采用在坡面打深15~20m的排水孔,每6m×6m设一孔,利用施工支洞和专设排水洞排水,并在洞内向上、向坡外方向打辐射形排水孔,深15 m.三峡船闸高边坡稳定分析结果表明,地下水是影响边坡稳定的主要因素。三维渗流分析成果表明:船闸高边坡形成之后,在坡面喷混凝土防渗条件下遇连续降雨,若无排水设施,边坡山体地下水均在较高位置出逸;当设置排水洞后,地下水位较无排水情况有所降低,但不明显;当在排水洞中设置排水孔幕之后,地下水位有较大幅度降低,南北坡地下水出逸点已接近闸室底板高程,排水效果显著。为此,三峡船闸高边坡采用地表截、防、排水与地下排水相结合的综合排水方案,以地下排水为主,地表截、防排水为辅,有机结合,通过截、防、导、排,尽可能降低边坡岩体地下水位,减小渗水压力,改善边坡稳定条件,提高边坡稳定性。